Введение

Стандарт видеокодирования MPEG 2 (также известный как H.222/H.262, как он был определён ITU) является стандартом для "общего кодирования движущихся изображений и сопутствующей звуковой информации". Он описывает сочетание методов сжатия видео и аудио с потерями, позволяющих хранить и передавать фильмы, используя современные носители информации и пропускную способность каналов связи. Несмотря на то, что MPEG 2 менее эффективен, чем более новые стандарты, такие как H.264/AVC и H.265/HEVC, благодаря обратной совместимости с существующим оборудованием и программным обеспечением он по-прежнему широко используется, например, в цифровом эфирном телевидении и в стандарте DVD Video.

Основные характеристики

MPEG 2 широко используется как формат цифровых телевизионных сигналов, передаваемых эфирным (по воздуху), кабельным и спутниковым телевидением. Он также определяет формат фильмов и других программ, распространяемых на DVD и аналогичных носителях. Телевизионные станции, телевизоры, DVD-плееры и другое оборудование часто разрабатываются в соответствии с этим стандартом. MPEG 2 был вторым из нескольких стандартов, разработанных группой экспертов по движущимся изображениям (MPEG), и является международным стандартом (ISO/IEC 13818, с названием «Информационные технологии – Общее кодирование движущихся изображений и сопутствующей звуковой информации»). Части 1 и 2 стандарта MPEG 2 были разработаны в сотрудничестве с ITU-T и имеют соответствующий номер в каталоге рекомендаций ITU-T. Хотя MPEG 2 является основой большинства форматов цифрового телевидения и DVD, он не определяет их полностью. Региональные организации могут адаптировать его к своим потребностям, ограничивая и расширяя отдельные аспекты стандарта. См. раздел «Видеопрофили и уровни».

Системы

MPEG 2 Часть 1 (ISO/IEC 13818-1 и ITU-T Rec. H.222.0), под названием Systems, определяет два различных, но связанных между собой формата контейнеров. Один из них – транспортный поток, формат пакетов данных, предназначенный для передачи одного пакета данных в четырех пакетах данных ATM для потоковой передачи цифрового видео и аудио по фиксированным или мобильным каналам связи, где начало и конец потока могут быть неопределены, например, по радиочастоте, кабельным и линейным носителям записи, таким как ATSC/DVB/ISDB/SBTVD вещание и HDV запись на ленту. Другой – поток программ, расширенная версия формата контейнера MPEG 1 с меньшими накладными расходами, чем у транспортного потока. Поток программ предназначен для носителей информации с произвольным доступом, таких как жесткие диски, оптические диски и флэш-память. Форматы файлов транспортного потока включают M2TS, используемый на Blu-ray дисках, AVCHD на перезаписываемых DVD и HDV на компактных флэш-картах. Файлы потока программ включают VOB на DVD и Enhanced VOB на недолговечном HD DVD. Стандартный транспортный поток MPEG 2 содержит пакеты размером 188 байт. M2TS добавляет к каждому пакету 4 байта, содержащие 2-битный индикатор разрешения копирования и 30-битную временную метку. ISO уполномочила "SMPTE Registration Authority, LLC" в качестве регистрационного органа для идентификаторов формата MPEG 2. Описание для регистрации транспортного потока MPEG 2 приводится в ISO/IEC 13818-1, чтобы пользователи стандарта могли однозначно передавать данные, даже если их формат не является общепризнанным международным стандартом. Это позволяет стандарту MPEG 2 передавать данные любого типа, обеспечивая при этом метод однозначной идентификации характеристик лежащих в основе частных данных.

Видео

MPEG 2 Часть 2 (ISO/IEC 13818-2 и ITU-T Rec. H.262), именуемый Video, аналогичен предыдущему стандарту MPEG 1 Часть 2, но добавляет поддержку видео с разложением по строкам, формата, используемого в аналоговых телевизионных системах вещания. Видео MPEG 2 не оптимизировано для низких битрейтов, особенно ниже 1 Мбит/с при стандартном разрешении. Все декодеры видео MPEG 2, соответствующие стандартам, полностью способны воспроизводить потоки видео MPEG 1, соответствующие ограничениям параметров битового потока (CPB). С некоторыми улучшениями, MPEG 2 Video и Systems также используются в некоторых системах передачи HDTV и является стандартным форматом для цифрового телевидения ATSC, принимаемого по эфиру.

MPEG-2 Часть 3

MPEG 2 Часть 3 (ISO/IEC 13818 3), озаглавленная Audio, расширяет возможности аудио MPEG 1, позволяя кодировать аудиопрограммы с более чем двумя каналами, вплоть до 5.1-канального звучания. Этот метод обратно совместим с MPEG 1, что позволяет аудиодекодерам MPEG 1 декодировать два основных стереоканала представления. Это расширение известно как MPEG Multichannel или MPEG 2 BC (обратно совместимый). MPEG 2 Часть 3 также определяет дополнительные битрейты и частоты дискретизации для слоев MPEG 1 Audio Layers I, II и III. Это расширение известно как MPEG 2 LSF (низкие частоты дискретизации), поскольку новые частоты дискретизации являются половиной кратных (16, 22,05 и 24 кГц) частот дискретизации, определенных в MPEG 1 (32, 44,1 и 48 кГц).

Расширения имен файлов

mpg, mpeg, m2v, mp2, mp3 – это лишь некоторые из множества расширений файлов, используемых для аудио- и видеоформатов MPEG 1 или MPEG 2. Расширение MP3 (официально MPEG 1 Audio Layer III или MPEG 2 Audio Layer III) – это формат кодирования цифрового аудио, разработанный преимущественно Обществом Фраунгофера в Германии при поддержке других специалистов в области цифровых технологий в США и других странах.

Владельцы патентов

Следующие организации владеют патентами на MPEG 2, согласно данным MPEG LA. См. также Список патентов США на MPEG 2.

Организация | Патенты
---|---
Sony Corporation | 311
Thomson Licensing | 198
Mitsubishi Electric | 119
Philips | 99
GE Technology Development, Inc. | 75
Panasonic Corporation | 55
CIF Licensing, LLC | 44
JVC Kenwood | 39
Samsung Electronics | 38
Alcatel Lucent (включая Multimedia Patent Trust) | 33
Cisco Technology, Inc. | 13
Toshiba Corporation | 9
Columbia University | 9
LG Electronics | 8
Hitachi | 7
Orange S. A. | 7
Fujitsu | 6
Robert Bosch GmbH | 5
General Instrument | 4
British Telecommunications | 3
Canon Inc. | 2
KDDI Corporation | 2
Nippon Telegraph and Telephone (NTT) | 2
ARRIS Technology, Inc. | 2
Sanyo Electric | 1
Sharp Corporation | 1
Hewlett Packard Enterprise Company | 1