MPEG-2

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 2. ledna 2022; kontroly vyžadují 19 úprav .

MPEG-2  je název skupiny standardů pro digitální kódování video a audio signálů , organizaci transportních toků video a audio informací a přenos souvisejících informací. Standardy MPEG jsou vytvářeny skupinou Moving Picture Experts Group ( MPEG ), která je součástí ISO / IEC .

Obecné informace

Standard MPEG-2 se rozšířil v digitálních video discích DVD , systémech komprese obrazu videa a digitální televizi DVB .

Při použití v digitální televizi se MPEG-2 aktivně používá jako standard, který definuje strukturu transportních toků a způsoby přenosu dat.

Norma obsahuje několik pododdílů (částí). Například MPEG-2 část 1 definuje typ kontejneru, lze například použít Transport Stream , který umožňuje opravit chyby v zařízení, které přijímá signál. Část 2 — Struktura komprimovaného obrazu (MPEG-2 elementary stream).

Standard MPEG-2 záměrně nedefinuje, jak je obraz (zvuk) komprimován, pouze specifikuje, jak má být komprimovaný obraz (zvuk) formátován. Norma nedefinuje, jak by měl být kodér nebo dekodér MPEG-2 implementován, definuje pouze datovou strukturu. To umožňuje účastníkům trhu soutěžit mezi sebou o vytvoření lepších zařízení a algoritmů.

Použití standardů MPEG-2 vyžaduje platbu licenčních poplatků držitelům patentů prostřednictvím MPEG Licensing Association. Texty standardů MPEG-2 jsou šířeny volně, nikoli však zdarma (viz stránky ISO ).

Platnost všech amerických patentů MPEG-2 vypršela 13. února 2019 [1] .

Komprese videa (zjednodušeně)

MPEG-2 se používá pro obecnou kompresi filmu a zvuku a definuje formát video streamu, který lze reprezentovat jako tři typy snímků [2] :

Odpovídající skupiny snímků z jednoho I-snímku do druhého tvoří GOP ( Group  Of Pictures ) - skupina snímků.

Obvykle se používá 30 nebo 29,97 snímků za sekundu .

MPEG-2 podporuje progresivní i prokládané video .

Komprese zvuku

MPEG-2 také definuje nové metody komprese zvuku:

Profily a úrovně standardu

MPEG-2 profily
Zkr. název Personál YCrCb proudy Komentář
SP Jednoduchý profil P,I 4:2:0 jeden žádné prokládání
MP Hlavní profil P, já, B 4:2:0 jeden
422P 4:2:2 Profil P, já, B 4:2:2 jeden
SNR Profil SNR P, já, B 4:2:0 1-2 Poměr signálu k šumu
SP Prostorový profil P, já, B 4:2:0 1-3 nízké, normální a vysoce kvalitní dekódování
HP vysoký profil P, já, B 4:2:2 1-3
Úrovně MPEG-2
Zkr. název Pixely/řádek Řádky Snímky/s (Hz) Bitová rychlost (Mbps)
LL nízká úroveň 352 288 třicet čtyři
ML Hlavní úroveň 720 576 třicet patnáct
H-14 Nejvyšší 1440 1440 1152 třicet 60
HL vysoká úroveň 1920 1152 třicet 80
Profil @ úroveň Rozlišení (px) Max. snímková
frekvence (Hz) 		Vzorkování Bitová rychlost
(Mbps) 		aplikace
SP@LL 176×144 patnáct 4:2:0 0,096 bezdrátových zařízení
SP@ML 352×288 patnáct 4:2:0 0,384 CPC
320×240 24
MP@LL 352×288 třicet 4:2:0 čtyři Set-top boxy (STB)
MP@ML 720×480 třicet 4:2:0 15 (DVD: 9.8) DVD, SD-DVB
720 × 576 25
MP@H-14 1440×1080 třicet 4:2:0 60 (HDV: 25) HDV
1280×720 třicet
MP@HL 1920×1080 třicet 4:2:0 80 ATSC 1080i, 720p60, HD-DVB (HDTV)
1280×720 60
422P@LL 4:2:2
422P@ML 720×480 třicet 4:2:2 padesáti Sony IMX pouze s I-snímkem, vysílat „příspěvkové“ video (pouze I&P)
720 × 576 25
422P@H-14 1440×1080 třicet 4:2:2 80 Budoucí produkty Panasonic a Sony založené na MPEG-2 HD
1280×720 60
422P@HL 1920×1080 třicet 4:2:2 300 Budoucí produkty Panasonic založené na MPEG-2 HD
1280×720 60

DVD

Standard DVD používá video MPEG-2, ale definuje některá omezení:

Poznámka: Když jsou v záhlaví kódovaných obrázků nastaveny příznaky REPEAT_FIRST_FIELD, lze tyto obrázky opakovat ve dvou nebo třech polích. Výběrem šablony nastavení příznaku tedy můžete dosáhnout téměř libovolné snímkové frekvence (alespoň 2/3 nominální). To se nejčastěji používá k dosažení 23,976 fps (přibližně snímkové frekvence filmu) při výstupu signálu v NTSC.

DVB

Omezení MPEG-2 ve standardu DVB :

Povolená oprávnění pro SDTV :

Pro HDTV :

ATSC

Povolená oprávnění:

Poznámka: 1080i je zakódováno jako snímek 1920 x 1088, ale posledních 8 řádků je před zobrazením vyřazeno.

Obsah normy

Standard MPEG-2, v katalogu ISO také označovaný jako norma ISO/IEC 13818, obsahuje následující části:

Část 1 Systémy – popisuje synchronizaci a multiplexování obrazu a zvuku. část 2 Video - komprese prokládaného a progresivního videa. Část 3 Audio - komprese audio signálu (vícekanálové rozšíření pro MPEG-1 audio). Část 4 Popisuje postup testování kompatibility. Část 5 Popisuje systém emulace softwaru. Část 6 Popisuje rozšíření pro DSM-CC (Digital Storage Media Command and Control.) Část 7 Advanced Audio Coding ( AAC ) je standard pro kompresi zvuku. Část 8 Rozšířená 10bitová barevná reprezentace videa. Původně byl plánován pro profesionální aplikace, jako je střih studiového videa. Vývoj této části normy byl zastaven kvůli nezájmu průmyslu. Část 9 Rozšíření pro použití v reálném čase. Část 10 Rozšíření pro kompatibilitu DSM-CC.

Držitelé patentů

V oblasti MPEG-2 bylo přijato přibližně 640 patentů . Celkem je vlastní více než 20 korporací; méně času bylo vynaloženo na vývoj standardu jako takového než na dosažení dohody o patentech.

Seznam společností:

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Platnost všech amerických patentů MPEG-2 vypršela . Datum přístupu: 16. února 2018. Archivováno z originálu 16. února 2018.
  2. ↑ Analýza MPEG-2 video streamů archivována 19. srpna 2018 na Wayback Machine . 2 Vlastnosti toku videa MPEG. Mardalen Centrum pro výzkum v reálném čase, Mardalen University, Švédsko (2002).

Literatura

Odkazy

 Komprese videa
Doporučení ITU-T
normy ISO / IEC
standardy SMPTE
MPEG-4 kodeky
Bezztrátový
Digitální kino
Jiné kodeky
viz také