MPEG-2 — название группы стандартов цифрового кодирования видео и аудио сигналов, одобренных ISO — Международной Организацией по стандартизации/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG). Стандарт MPEG-2 в основном используется для кодирования видео и аудио при вещании, включая спутниковое вещания и кабельное телевиление. MPEG-2 с некоторыми модификациями также активно используется как стандарт для сжатия DVD. Использование MPEG-2 требует платить лицензионные отчисления держателям патентов через MPEG Licensing Association.

Содержание 1 Сжатие видео (упрощенно) 2 Сжатие аудио 3 Профили и уровни стандарта 3.1 DVD 3.2 DVB 3.3 ATSC 4 ISO/IEC 13818 5 Держатели патентов 6 See also 7 Ссылки

Сжатие видео (упрощенно)

MPEG-2 используется для общего сжатия движущихся изображений и звука и определяет формат видеопотока, который может быть представлен как три типа кадра — независимо сжатые кадры (I-кадры), кадры сжатые с использованием предсказания движения в одном направлении (P-кадры) и кадры, сжатые с использованием предсказания движения в двух направлениях (B-кадры). Соотвествующие группы кадров от одного I-кадра до другого образуют GOP — Group Of Pictures — группу кадров.

Обычно используются потоки в 25 или 29,97 кадров в секунду.

MPEG-2 поддерживает видео и в прогрессивной, и в черезстрочной разветке.

Сжатие аудио

MPEG-2 также определяет новые методы сжатия аудио. Такие как:

• сжатие на низких битрейтах с половинным сэмплированием (MPEG-1 Layer 1/2/3 LSF)
• многоканальное сжатие до 5.1 каналов
• новый стандарт MPEG-2 AAC

Профили и уровни стандарта

MPEG-2 Profiles

Аббр.	Имя	Кадры	YUV	Потоки	Комментарий
SP	Simple Profile	P, I	4:2:0	1	без интерлейсинга
MP	Main Profile	P, I, B	4:2:0	1
422P	4:2:2 Profile	P, I, B	4:2:2	1
SNR	SNR Profile	P, I, B	4:2:0	1-2	Отношение сигнал/шум
SP	Spatial Profile	P, I, B	4:2:0	1-3	низкое, нормальное и высокое качество декодирования
HP	High Profile	P, I, B	4:2:2	1-3

MPEG-2 Levels

Аббр.	Имя	Пикселей/строку	Строк	Кадров/c (Гц)	Битрейт (Мбит/с)
LL	Low Level	352	288	30	4
ML	Main Level	720	576	30	15
H-14	High 1440	1440	1152	30	60
HL	High Level	1920	1152	30	80

Profile @ Level	Resolution (px)	Framerate max. (Hz)	Sampling	Bitrate (Mbit/s)	Application
SP@LL	176 × 144	15	4:2:0	0.096	Wireless handsets
SP@ML	352 × 288	15	4:2:0	0.384	PDAs
	320 × 240	24
MP@LL	352 × 288	30	4:2:0	4	Set-top boxes (STB)
MP@ML	720 × 480	30	4:2:0	15 (DVD: 9.8)	DVD, SD-DVB
	720 × 576	25
MP@H-14	1440 × 1080	30	4:2:0	60 (HDV: 25)	HDV
	1280 × 720	30
MP@HL	1920 × 1080	30	4:2:0	80	ATSC 1080i, 720p60, HD-DVB (HDTV)
	1280 × 720	60
422P@LL			4:2:2
422P@ML	720 × 480	30	4:2:2	50	Sony IMX using I-frame only, Broadcast «contribution» video (I&P only)
	720 × 576	25
422P@H-14	1440 × 1080	30	4:2:2	80	Potential future MPEG-2-based HD products from Sony and Panasonic
	1280 × 720	60
422P@HL	1920 × 1080	30	4:2:2	300	Potential future MPEG-2-based HD products from Panasonic
	1280 × 720	60

DVD

Стандарт DVD использует MPEG-2 видео, но определяет некоторые ограничения:

• Допустимые разрешения
  • 720 × 480, 704 × 480, 352 × 480, 352 × 240 пикселей (NTSC)
  • 720 × 576, 704 × 576, 352 × 576, 352 × 288 пикселей (PAL)
• Допустимые соотношения ширины к высоте Aspect ratio (Display AR)
  • 4:3
  • 16:9
  • 2.21:1
• Допустимое число кадров в секунду
  • 29.97 к/с (NTSC)
  • 25 к/с (PAL)

Note: By using a pattern of REPEAT_FIRST_FIELD flags on the headers of encoded pictures, pictures can be displayed for either two or three fields and almost any picture display rate (minimum 2/3 of the frame rate) can be achieved. This is most often used to display 23.976 (approximately film rate) video on NTSC.

• Аудио и видео битрейты:
  • Buffer average maximum 9.8 Mbit/s
  • Peak 15 Mbit/s
  • Minimum 300 Kbit/s
• YUV 4:2:0
• Additional subtitles possible
• Closed captioning (NTSC only)
• Audio
  • Linear Pulse Code Modulation (LPCM): 48 kHz or 96 kHz; 16- or 24-bit; up to six channels (not all combinations possible due to bitrate constraints)
  • MPEG Layer 2 (MP2): 48 kHz, up to 5.1 channels (required in PAL players only)
  • Dolby Digital (DD, also known as AC-3): 48 kHz, 32—448 kbit/s, up to 5.1 channels
  • Digital Theater Systems (DTS): 754 kbit/s or 1510 kbit/s (not required for DVD player compliance)
  • NTSC DVDs must contain at least one LPCM or Dolby Digital audio track.
  • PAL DVDs must contain at least one MPEG Layer 2, LPCM, or Dolby Digital audio track.
  • Players are not required to playback audio with more than two channels, but must be able to downmix multichannel audio to two channels.
• GOP structure
  • Sequence header must be present at the beginning of every GOP
  • Maximum frames per GOP: 18 (NTSC) / 15 (PAL), i.e. 0.6 seconds both
  • Closed GOP required for multiple-angle DVDs

DVB

Ограничения на MPEG-2 в стандарте DVB:

Допустимые разрешения для SDTV:

• 720, 640, 544, 480 or 352 × 480 пикселей, 24/1.001, 24, 30/1.001 or 30 frame/s
• 352 × 240 пикселей, 24/1.001, 24, 30/1.001 or 30 frame/s
• 720, 704, 544, 480 or 352 × 576 пикселей, 25 frame/s
• 352 × 288 пикселей, 25 frame/s

Для HDTV:

• 720 x 576 x 50 кадров/c progressive (576p50)
• 1280 x 720 x 25 or 50 кадров/c progressive (720p50)
• 1440 or 1920 x 1080 x 25 кадров/c progressive (1080p25 — film mode)
• 1440 or 1920 x 1080 x 25 кадров/c interlace (1080i25)
• 1920 x 1080 x 50 кадров/c progressive (1080p50) possible future H.264/AVC format

ATSC

Допустимые разрешения:

• 1920 × 1080 пикселей, 30 кадров/c (1080i)
• 1280 × 720 пикселей, 60 кадров/c (720p)
• 720 × 576 пикселей, 25 кадров/c (576i, 576p)
• 720 or 640 × 480 пикселей, 30 кадров/c (480i, 480p)

Примечание: 1080i кодируется как 1920 × 1088 кадр, но последние 8 столбцов выбрасываются перед показом на дисплей.

ISO/IEC 13818

Part 1

Systems — описывает синхронизацию и мультиплексирование видео и аудио.

Part 2

Video — сжатие черезстрочного и прогрессивного видео.

Part 3

Audio — сжатие аудио сигнала (многоканальное расширение для MPEG-1 audio).

Part 4

Описывает процедуру тестирования совместимости.

Part 5

Описывает систему программной эмуляции.

Part 6

Описывает расширение для DSM-CC (Digital Storage Media Command and Control.)

Part 7

Advanced Audio Coding (AAC) — расширенное сжатие аудио

Part 9

Расширения для использования в реальном времени.

Part 10

Расширение для совместимости с DSM-CC.

(Part 8: Расширение видео на 10-битный цвет. Изначально планировалось для студийного видео. Part 8 была заброшена из-за отсутствия интереса в индустрии).

Держатели патентов

Приблизительно 640 патентов получено в области MPEG-2. Всего ими владеют больше 20 корпораций и один университет. Разработка стандарта как такового занимает меньше времени, чем переговоры по поводу патентов…

Список компаний:

• Alcatel
• Canon Inc.
• Columbia University
• France Télécom (CNET)
• Fujitsu
• General Electric Capital Corporation
• General Instrument Corp. (now the broadband division of Motorola)
• GE Technology Development, Inc.
• Hitachi, Ltd.
• KDDI Corporation (KDDI)
• Lucent Technologies
• LG Electronics Inc.
• Matsushita
• Mitsubishi
• Nippon Telegraph and Telephone Corporation (NTT)
• Philips
• Robert Bosch GmbH
• Samsung
• Sanyo Electric Co., Ltd.
• Scientific Atlanta
• Sharp
• Sony
• Thomson Licensing S.A.
• Toshiba
• Victor Company of Japan, Limited (JVC).

See also

• JPEG
• JBIG
• MP1, MP2, MP3
• AAC
• DVD

Ссылки

• MPEG-2 Overview
• Список MPEG сайтов
• Сравнение MPEG-2 видеокодеков
• Телевидение высокой четкости MPEG-2 HD, MPEG-4 HD

MPEG

MPEG 1 2 3 4 7 21

---

Первоначальная версия этой статьи была взята из русской Википедии на условиях лицензии GNU FDL.