MPEG-2 ist ein Standard für "das allgemeine Codieren von bewegenden Bildern und hat Audioinformation vereinigt". Es beschreibt eine Kombination der lossy Videokompression und lossy Audiodatenkompressionsmethoden, die Lagerung und Übertragung des Kinos mit zurzeit verfügbaren Speichermedien und Übertragungsbandbreite erlauben.

Haupteigenschaften

MPEG-2 wird als das Format von Digitalfernsehsignalen weit verwendet, die durch den irdischen (Überluft), Kabel und direkte Rundfunksatellit-Fernsehsysteme übertragen werden. Es gibt auch das Format des Kinos und der anderen Programme an, die auf der DVD und den ähnlichen Scheiben verteilt werden. Als solcher werden Fernsehstationen, Fernsehempfänger, DVD-Spieler und andere Ausrüstung häufig zu diesem Standard entworfen. MPEG-2 war von mehreren Standards zweit, die von Moving Pictures Expert Group (MPEG) entwickelt sind, und ist ein internationaler Standard (ISO/IEC 13818). Teile 1 und 2 von MPEG-2 wurden in einer gemeinsamen zusammenarbeitenden Mannschaft mit ITU-T entwickelt, und sie haben eine jeweilige Katalogzahl in der ITU-T Empfehlungsreihe.

Während MPEG-2 der Kern vom grössten Teil des Digitalfernsehens und DVD-Formaten ist, gibt es sie nicht völlig an. Regionaleinrichtungen können es an ihre Bedürfnisse durch das Einschränken und das Vergrößern von Aspekten des Standards anpassen. Sieh Videoprofile und Niveaus.

Systeme

MPEG-2 schließt eine Systemabteilung, Teil 1 ein, der zwei verschiedene, aber verbunden, Behälterformate definiert. Man ist der MPEG-Transportstrom, entworfen, um Digitalvideo und Audio vielleicht lossy Medien zu tragen, wo der Anfang und das Ende des Stroms, wie Rundfunkübertragung oder magnetisches Band nicht identifiziert werden dürfen, dessen Beispiele ATSC/DVB/ISDB/SBTVD-Rundfunkübertragung und HDV einschließen, der auf dem Band registriert. MPEG-2 Systeme definieren auch den MPEG Programm-Strom, ein Behälterformat, das für dateibasierte Medien wie Festplatte entworfen ist, fährt optische Scheiben und Blitz-Gedächtnis.

MPEG-2 Systeme sind als ISO/IEC 13818-1 und als ITU-T Rec formell bekannt. H.222.0. ISO hat "SMPTE Registration Authority, LLC" als die Registrierungsautorität für MPEG-2-Format-Bezeichner autorisiert. Der Registrierungsdeskriptor des MPEG-2-Transports wird durch ISO 13818-1 zur Verfügung gestellt, um Benutzern des Standards zu ermöglichen, Daten eindeutig zu tragen, wenn sein Format nicht notwendigerweise ein anerkannter internationaler Standard ist. Diese Bestimmung wird erlauben, dass die MPEG-2 Standard transportieren, um alle Typen von Daten zu tragen, während sie für eine Methode der eindeutigen Identifizierung der Eigenschaften der zu Grunde liegenden privaten Daten sorgen.

Video

Die Videoabteilung, Teil 2 von MPEG-2, ist dem vorherigen MPEG-1 Standard ähnlich, sondern auch stellt Unterstützung für das verflochtene Video, das durch analoge Sendungsfernsehsysteme verwendete Format zur Verfügung. MPEG-2 Video wird für niedrige Bit-Raten, besonders weniger als 1 Mbit/s an Standarddefinitionsentschlossenheiten nicht optimiert. Alle standardentgegenkommenden MPEG-2 Videodecoder sind dazu völlig fähig, MPEG-1 Videoströme abzuspielen, die sich den Gezwungenen Rahmen Bitstream Syntax anpassen. MPEG-2/Video ist als ISO/IEC 13818-2 und als ITU-T Rec formell bekannt. H.262.

Mit einigen Erhöhungen werden MPEG-2 Video und Systeme auch in einigen HDTV Übertragungssystemen verwendet.

Audio-

MPEG-2 führt neue Audioverschlüsselungsmethoden im Vergleich zu MPEG-1 ein:

MPEG-2 Teil 3

Die MPEG-2 Audioabteilung, die im Teil 3 (ISO/IEC 13818-3) des Standards definiert ist, erhöht das Audio von MPEG-1 durch das Erlauben des Codierens von Audioprogrammen mit mehr als zwei Kanälen, bis zu 5.1 Mehrkanal-. Diese Methode ist (auch bekannt als MPEG-2 v. Chr.) umgekehrt vereinbar, MPEG-1 Audiodecoder erlaubend, um die zwei Hauptstereobestandteile der Präsentation zu decodieren. MPEG-2 Teil 3 hat auch zusätzliche Bit-Raten und Beispielquoten für die MPEG-1 Audioschicht I, II und III definiert.

MPEG-2 v. Chr. (rückwärts kompatibel mit MPEG-1 Audioformaten)

• niedriger bitrate, der mit der halbierten ausfallenden Rate (MPEG-1 Schicht 1/2/3 LSF - a.k.a verschlüsselt. MPEG-2 LSF - "Niedrig Ausfallende Frequenzen")
• Mehrkanalverschlüsselung mit bis zu 5.1 Kanälen, a.k.a. MPEG Mehrkanal-

MPEG-2 Teil 7

Teil 7 (ISO/IEC 13818-7) des MPEG-2 Standards gibt einen ziemlich verschiedenen, "nicht umgekehrt vereinbares" Audioformat (auch bekannt als MPEG-2 NBC) an. Teil 7 wird MPEG-2 AAC genannt. AAC ist effizienter als die vorherigen MPEG Audiostandards, und ist in mancher Hinsicht weniger kompliziert als sein Vorgänger, MPEG-1 Audio-, Schicht 3, in dem es die hybride Filterbank nicht hat. Es unterstützt von 1 bis 48 Kanälen an ausfallenden Raten von 8 bis 96 Kilohertz, mit dem Mehrkanal-, mehrsprachigen, und Mehrprogramm-Fähigkeiten. Fortgeschrittenes Audio wird auch im Teil 3 des MPEG-4 Standards definiert.

MPEG-2 NBC (rückwärts nichtkompatibler)

• MPEG-2 AAC
• Mehrkanalverschlüsselung mit bis zu 48 Kanälen

ISO/IEC 13818

MPEG-2 Standards wurden als Teile von ISO/IEC 13818 veröffentlicht. Jeder Teil bedeckt einen bestimmten Aspekt der ganzen Spezifizierung.

Teil 1: Systeme - beschreiben Synchronisation und des Videos und Audios gleichzeitig zu senden. (Es ist auch bekannt als ITU-T Rec. H.222.0.) Sieh MPEG-Transportstrom und MPEG Programm-Strom.

Teil 2: Video - Kompression codec für verflochtene und nichtverflochtene Videosignale (Auch bekannt als ITU-T Rec. H.262).

Teil 3: Audio-Kompression codec für das Perceptual-Codieren von Audiosignalen. Eine mehrkanalermöglichte Erweiterung und Erweiterung von Bit-Raten und Beispielquoten für die MPEG-1 Audioschicht I, II und III des MPEG-1 Audios.

Teil 4: Beschreibt Verfahren, um Gehorsam zu prüfen.

Teil 5: Beschreibt Systeme für die Softwaresimulation.

Teil 6: Beschreibt Erweiterungen für den DSM-CC (Digitalspeichermedium-Befehl und Kontrolle).

Teil 7: Advanced Audio Coding (AAC).

Teil 9: Erweiterung für Echtzeitschnittstellen.

Teil 10: Übereinstimmungserweiterungen für den DSM-CC.

Teil 11: Management des Geistigen Eigentums (IPMP)

(Teil 8: 10-Bit-Videoerweiterung. Primäre Anwendung war Studio-Video. Teil 8 ist erwartet zurückgezogen worden, von Interesse durch die Industrie zu fehlen.)

Geschichte

MPEG-2 hat sich aus den Mängeln von MPEG-1 entwickelt.

Die bekannten Schwächen von MPEG-1:

• ein Audiokompressionssystem, das auf zwei (Stereo-) Kanäle beschränkt ist.
• keine standardisierte Unterstützung für das verflochtene Video mit der schlechten Kompression, wenn verwendet, für das verflochtene Video
• nur ein standardisiertes "Profil" (Gezwungene Rahmen Bitstream), der für das höhere Entschlossenheitsvideo unpassend war. MPEG-1 konnte 4k Video unterstützen, aber es gab keine leichte Weise, Video für höhere Entschlossenheiten zu verschlüsseln, und Hardware zu identifizieren, die zum Unterstützen davon fähig ist, weil die Beschränkungen solcher Hardware nicht definiert wurden.
• Unterstützung für nur einen Farbenraum, 4:2:0.

Dateiformate

.mpg.mpeg.m2v.mp2, mp3 sind einige mehrerer Dateiformate, die für MPEG-1 oder MPEG-2 Audio- und Videodateiformate verwendet sind.

Anwendungen

DVD-Video

Der mit der DVDvideostandard verwendet MPEG-2 Video, aber erlegt einige Beschränkungen auf:

• Erlaubte Dimensionen
• 720 × 480, 704 × 480, 352 × 480, 352 × 240 Pixel (NTSC)
• 720 × 576, 704 × 576, 352 × 576, 352 × 288 Pixel (FREUND)
• Erlaubte Aspekt-Verhältnisse (Anzeige AR)
• 4:3
• 16:9 (1.85:1 und 2.35:1, unter anderen, werden häufig als gültige DVD-Aspekt-Verhältnisse verzeichnet, aber sind wirklich ein "letterboxed" 16:9 Image)
• Erlaubte Rahmenraten
• 29.97 frame/s (NTSC)
• 25 frame/s (FREUND)

: Zeichen: Durch das Verwenden eines Musters von REPEAT_FIRST_FIELD Fahnen auf den Kopfbällen von verschlüsselten Bildern können Bilder für entweder zwei oder drei Felder gezeigt werden, und fast jede Bilderanzeigerate (minimale ⅔ der Rahmenrate) kann erreicht werden. Das wird meistenteils verwendet, um 23.976 (ungefähr Filmrate) Video auf NTSC zu zeigen.

• Audio+video bitrate
• 9.8 Videomaximalmbit/s
• Ganze 10.08 Maximalmbit/s
• Minimale 300 kbit/s
• YUV 4:2:0
• Zusätzliche Untertitel möglicher
• Das geschlossene Untertiteln (NTSC nur)
• Audio-
• Linear Pulse Code Modulation (LPCM): 48 Kilohertz oder 96 Kilohertz; 16- oder 24 Bit; bis zu sechs Kanäle (nicht alle Kombinationen möglich wegen bitrate Einschränkungen)
• MPEG Schicht 2 (MP2): 48 Kilohertz, bis zu 5.1 Kanäle (erforderlich in FREUND-Spielern nur)
• Dolby Digital (DD, auch bekannt als AC-3): 48 Kilohertz, 32-448 kbit/s, bis zu 5.1 Kanäle
• Digital Theater Systems (DTS): 754 kbit/s oder 1510 kbit/s (nicht erforderlich für den DVD-Spieler-Gehorsam)
• NTSC DVDs müssen mindestens einen LPCM oder Dolby Digitalaudiospur enthalten.
• FREUND-DVDs müssen mindestens eine MPEG Schicht 2, LPCM oder Dolby Digitalaudiospur enthalten.
• Spieler sind nicht erforderlich, Audio-mit mehr als zwei Kanälen abzuspielen, aber müssen zum downmix Mehrkanalaudio zu zwei Kanälen fähig sein.
• Struktur von republikanischer Partei (Gruppe Von Bildern)
• Folge-Kopfball muss am Anfang jeder republikanischen Partei da sein
• Maximale Rahmen pro republikanische Partei: 18 (NTSC) / 15 (FREUND), d. h. 0.6 Sekunden beide
• Geschlossene republikanische Partei, die für Mehrwinkel-DVDs erforderlich

ist

HDV

HDV ist ein Format für die Aufnahme und das Play-Back des hochauflösenden MPEG-2 Videos auf einem DV Kassette-Band.

MOD und TOD

MOD und TOD registrieren Formate für den Gebrauch im Verbraucher dateibasierte Digitalkameras.

XDCAM

XDCAM ist ein Fachmann dateibasiertes Videoaufnahme-Format.

DVB

Anwendungsspezifische Beschränkungen des MPEG-2 Videos im DVB Standard:

Erlaubte Entschlossenheiten für SDTV:

• 720, 640, 544, 528, 480 oder 352 × 480 Pixel, 24/1.001, 24, 30/1.001 oder 30 frame/s
• 352 × 240 Pixel, 24/1.001, 24, 30/1.001 oder 30 frame/s
• 720, 704, 544, 528, 480 oder 352 × 576 Pixel, 25 frame/s
• 352 × 288 Pixel, 25 frame/s

Für HDTV:

• 720 x 576 x 50 frame/s progressive (576p50)
• 1280 x 720 x 25 oder 50 frame/s progressive (720p50)
• 1440 oder 1920 x 1080 x 25 frame/s progressive (1080p25 = Filmweise)
• 1440 oder 1920 x 1080 x 25 Frame/s-Zwischenzeile (1080i50)

ATSC

Der ATSC A/53 in den Vereinigten Staaten verwendeter Standard, verwendet MPEG-2 Video am Hauptprofil Hohes Niveau, mit zusätzlichen Beschränkungen wie das Maximum bitrate von 19.4 Mbit/s für das Sendungsfernsehen und 38.8 Mbit/s für das Kabelfernsehen, 4:2:0 chroma Probenteilungsformat und obligatorische Farbmessungsinformation.

ATSC erlaubt die folgenden Videoentschlossenheiten, Aspekt-Verhältnisse und Raten des Rahmens/Feldes:

• 1920 × 1080 Pixel (16:9, Quadratpixel), an 30 Punkten, 29.97p, 24 Punkten, 23.976p, 60i, 59.94i.
• 1280 × 720 Pixel (16:9, Quadratpixel), an 60 Punkten, 59.94p, 30 Punkten, 29.97p, 24 Punkten, oder 23.976p
• 704 × 480 Pixel (4:3 oder 16:9, Nichtquadratpixel), an 60 Punkten, 59.94p, 30 Punkten, 29.97p, 24 Punkten, 23.976p, 60i, oder 59.94i
• 640 × 480 Pixel (4:3, Quadratpixel), an 60 Punkten, 59.94p, 30 Punkten, 29.97p, 24 Punkten, 23.976p, 60i, oder 59.94i

ATSC Standard A/63 definiert zusätzliche Entschlossenheiten und Aspekt-Quoten für 50 Hz (FREUND) Signal.

Die ATSC Spezifizierung und MPEG-2 erlauben den Gebrauch von progressiven Rahmen sogar innerhalb einer verflochtenen Videofolge. Zum Beispiel kann eine Station, die 1080i60 Videofolge übersendet, eine Codiermethode verwenden, wo jene 60 Felder mit 24 progressiven Rahmen codiert werden und metadata den Decoder beauftragt, sie zu verflechten und 3:2 pulldown vor der Anzeige zu leisten. Das erlaubt Fernsehsprechern, zwischen 60 Hz verflochten (Nachrichten, Seifenopern) und 24 Hz progressiv (Vorzugstarifzeit) Inhalt umzuschalten, ohne die MPEG-2 Folge zu beenden und mehrere Sekunden der Verzögerung als die Fernsehschalter-Formate einzuführen. Das ist der Grund, warum 1080p30 und 1080p24 durch die ATSC Spezifizierung erlaubte Folgen in der Praxis nicht verwendet werden.

Die 1080-Linien-Formate werden mit 1920 × 1088 Pixel luma matrices und 960 × 540 chroma matrices verschlüsselt, aber die letzten 8 Linien werden durch die MPEG-2-Entzifferung verworfen und zeigen Prozess.

ATSC A/72 ist die neueste Revision von ATSC Standards für das Digitalfernsehen, das den Gebrauch von H.264/AVC codec und 1080p60 Signal erlaubt.

Audio-MPEG-2 war ein Wettbewerber um den ATSC Standard während des DTV "Großartige Verbindung" Schießerei, aber hat zum Dolby AC-3 verloren.

ISDB-T

Technische Eigenschaften von MPEG-2 in ATSC sind auch für ISDB-T gültig, außer dass im wichtigen TS ein zweites Programm für bewegliche Geräte angesammelt hat, die in MPEG-4 H.264 AVC für das Video und AAC-LC für das Audio hauptsächlich zusammengepresst sind, bekannt als 1seg.

Offene Halter

MPEG das Genehmigen der Autorität, einer privaten offenen Genehmigen-Organisation, hat Rechte von mehr als 20 Vereinigungen und einer Universität erworben, um eine offene Lache von etwa 640 Weltpatenten zu lizenzieren, die es fordert, sind die "Hauptsache" zum Gebrauch der MPEG-2 Technologie, obwohl viele der Patente seitdem abgelaufen sind. Wo Softwarepatentierfähigkeit hochgehalten wird, verlangt der Gebrauch von MPEG-2 die Zahlung, Gebühren den offenen Haltern zu lizenzieren. Andere Patente werden von Audio MPEG, Inc lizenziert. Die Entwicklung des Standards selbst hat weniger Zeit genommen als die offenen Verhandlungen. Das offene Vereinigen zwischen wesentlichen und peripherischen offenen Haltern in der MPEG-2-Lache ist das Thema einer Studie durch die Universität von Wisconsin.

MPEG-2 Patente (die Vereinigten Staaten nur)

Gemäß dem MPEG-LA Lizenzvertrag MPEG-LA ist jeder Gebrauch der MPEG-2 Technologie Lizenzgebühren unterworfen.

• Encoders sind einem Königtum von 2.00 $ pro Einheit unterworfen.
• Decoder sind einem Königtum von 2.00 $ pro Einheit unterworfen.
• Königtum-basierte Verkäufe von encoders und Decodern sind verschiedenen Regeln und 2.50 $ pro Einheit unterworfen.
• Außerdem ist jedes paketierte Medium (Ströme der DVDS/Daten) unterworfen, um Gebühren gemäß der Länge der Aufnahme/Sendung zu lizenzieren.

Im Fall von der kostenlosen Software wie VLC-Mediaspieler (der die ffmpeg Bibliothek verwendet), und in dem die Software nicht verkauft wird, erträgt der Endbenutzer das Königtum.

Siehe auch

• MPEG, der verschlüsselt
• MPEG-1 Audioschicht II (MP2)
• MPEG-1 Audioschicht III (MP3)
• DVD
• DVB-S2

Links

• Ein Anfänger-Führer für den MPEG-2 Standard
• MPEG-2 Übersicht (werden Zahlen verloren)
• MPEG-2 Videokompression
• MIT 6.344 - Gleiten von Vorträgen auf der Videokompression an MIT.
• Ein Getrennter Kosinus Gestaltet Tutorenkurs Um
• IPTV MPEG und Qualität der Erfahrung, die prüft
• OpenIPMP: Open Source DRM Projekt für MPEG-2
• ISO/IEC 13818 - MPEG-2 am ISO-Laden.
• MPEG Bücher - Eine Liste von MPEG Nachschlagewerken.