กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 6 นาที

H.262/MPEG-2 ตอนที่ 2

H.262 หรือMPEG-2 Part 2 (อย่างเป็นทางการเรียกว่า ITU-T Recommendation H.

H.262/MPEG-2 ตอนที่ 2

H.262 / MPEG-2 ส่วนที่ 2
เทคโนโลยีสารสนเทศ – การเข้ารหัสทั่วไปของภาพเคลื่อนไหวและข้อมูลเสียงที่เกี่ยวข้อง: วิดีโอ
สถานะมีผลบังคับใช้
ปีเริ่มต้นพ.ศ. 2538
เผยแพร่ครั้งแรกพฤษภาคม 2539 ( 5 พ.ศ. 2539 )
เวอร์ชั่นล่าสุดISO/IEC 13818-2:2013 ตุลาคม 2013 ( ตุลาคม 2556 )
องค์กรITU-T , ISO/IEC JTC 1
คณะกรรมการกลุ่มศึกษา ITU-T 16 VCEG , MPEG
มาตรฐานพื้นฐานH.261 , MPEG-2
มาตรฐานที่เกี่ยวข้องH.222.0 , H.263 , H.264 , H.265 , H.266 , ISO/IEC 14496-2
ผู้มาก่อนเอช.261
ผู้สืบทอดเอช.263
โดเมนการบีอัดวิดีโอ
ใบอนุญาตสิทธิบัตรที่หมดอายุ[ 1 ]
เว็บไซต์https://www.itu.int/rec/T-REC-H.262

H.262 [ 2 ]หรือMPEG-2 Part 2 (อย่างเป็นทางการเรียกว่า ITU-T Recommendation H.262 และISO/IEC 13818-2 [ 3 ]หรือที่รู้จักกันในชื่อMPEG -2 Video ) เป็นรูปแบบการเข้ารหัสวิดีโอที่ได้รับการกำหนดมาตรฐานและดูแลรักษาร่วมกันโดยITU-T Study Group 16 Video Coding Experts Group (VCEG) และISO / IEC Moving Picture Experts Group (MPEG) และได้รับการพัฒนาโดยมีส่วนร่วมของหลายบริษัท เป็นส่วนที่สองของมาตรฐาน ISO/IEC MPEG-2เอกสาร ITU-T Recommendation H.262 และ ISO/IEC 13818-2 นั้นเหมือนกัน

มาตรฐานนี้มีให้บริการโดยเสียค่าธรรมเนียมจาก ITU-T [ 2 ]และ ISO วิดีโอ MPEG-2 คล้ายกับMPEG-1 มาก แต่ยังรองรับวิดีโอแบบอินเตอร์เลซ (เทคนิคการเข้ารหัสที่ใช้ในระบบโทรทัศน์อนาล็อก NTSC, PAL และ SECAM) วิดีโอ MPEG-2 ไม่ได้ปรับให้เหมาะสมสำหรับอัตราบิตต่ำ (เช่น น้อยกว่า 1 Mbit/s) แต่มีประสิทธิภาพดีกว่า MPEG-1 เล็กน้อยที่อัตราบิตสูง (เช่น 3 Mbit/s ขึ้นไป) แม้ว่าจะไม่มากนักเว้นแต่ว่าวิดีโอจะเป็นแบบอินเตอร์เลซ ตัวถอดรหัสวิดีโอ MPEG-2 ที่สอดคล้องกับมาตรฐานทั้งหมดสามารถเล่นสตรีมวิดีโอ MPEG-1 ได้อย่างเต็มที่[ 4 ]

ประวัติศาสตร์

กระบวนการอนุมัติ ISO/IEC เสร็จสมบูรณ์ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2537 [ 5 ]ฉบับแรกได้รับการอนุมัติในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2538 [ 6 ]และเผยแพร่โดย ITU-T [ 2 ]และ ISO/IEC ในปี พ.ศ. 2539 [ 7 ] Didier LeGall จากBellcoreเป็นประธานในการพัฒนามาตรฐาน[ 8 ]และ Sakae Okubo จากNTTเป็นผู้ประสานงาน ITU-T และเป็นประธานข้อตกลงเกี่ยวกับข้อกำหนด[ 9 ]

เทคโนโลยีนี้ได้รับการพัฒนาโดยได้รับการสนับสนุนจากบริษัทหลายแห่งHyundai Electronics (ปัจจุบันคือSK Hynix ) ได้พัฒนาตัวถอดรหัส MPEG-2 SAVI (System/Audio/Video) ตัวแรกในปี 1995 [ 10 ]

สิทธิบัตรส่วนใหญ่ที่ถูกอ้างในภายหลังว่าเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการนำมาตรฐานไปใช้มาจากสามบริษัท ได้แก่Sony ( 311 สิทธิบัตร), Thomson (198 สิทธิบัตร) และMitsubishi Electric (119 สิทธิบัตร) [ 11 ]

ในปี พ.ศ. 2539 ได้มีการขยายขอบเขตโดยการแก้ไขเพิ่มเติมสองประการเพื่อรวมการลงทะเบียนตัวระบุลิขสิทธิ์และโปรไฟล์ 4:2:2 [ 2 ] [ 12 ] ITU-T ได้เผยแพร่การแก้ไขเพิ่มเติมเหล่านี้ในปี พ.ศ. 2539 และ ISO ในปี พ.ศ. 2540 [ 7 ]

นอกจากนี้ยังมีการแก้ไขเพิ่มเติมอื่นๆ ที่เผยแพร่ในภายหลังโดย ITU-T และ ISO/IEC [ 2 ] [ 13 ]มาตรฐานฉบับล่าสุดได้รับการเผยแพร่ในปี 2013 และรวมการแก้ไขเพิ่มเติมก่อนหน้านี้ทั้งหมด[ 3 ]

ฉบับพิมพ์

H.262 / MPEG-2 วิดีโอฉบับ[ 13 ]
ฉบับ วันที่วางจำหน่าย การแก้ไขล่าสุด มาตรฐาน ISO/IEC ข้อแนะนำของ ITU-T
ฉบับพิมพ์ครั้งแรก พ.ศ. 2538 2000 ISO/IEC 13818-2:1996 [ 7 ]H.262 (07/95)
ฉบับพิมพ์ครั้งที่สอง 2000 2010 [ 2 ] [ 14 ]ISO/IEC 13818-2:2000 [ 15 ]H.262 (02/00)
ฉบับที่สาม 2013 ISO/IEC 13818-2:2013 [ 3 ]H.262 (02/12) รวมการแก้ไขเพิ่มเติม 1 (03/13)

การเข้ารหัสวิดีโอ

การสุ่มตัวอย่างภาพ

กล้องHDTVที่มีการสุ่มตัวอย่าง 8 บิต จะสร้างสตรีมวิดีโอแบบดิบขนาด 25 × 1920 × 1080 × 3 = 155,520,000 ไบต์ต่อวินาที สำหรับวิดีโอ 25 เฟรมต่อวินาที (โดยใช้ รูปแบบ การสุ่มตัวอย่าง 4:4:4 ) สตรีมข้อมูลนี้จะต้องถูกบีบอัดหากต้องการให้ทีวีดิจิทัลพอดีกับแบนด์วิดท์ของช่องทีวีที่มีอยู่ และหากต้องการให้ภาพยนตร์พอดีกับดีวีดีการบีบอัดวิดีโอมีประโยชน์เนื่องจากข้อมูลในภาพมักซ้ำซ้อนทั้งในแง่ของพื้นที่และเวลา ตัวอย่างเช่น ท้องฟ้าอาจเป็นสีฟ้าตลอดช่วงบนของภาพ และสีฟ้าดังกล่าวอาจคงอยู่ต่อเนื่องกันในแต่ละเฟรม นอกจากนี้ ด้วยวิธีการทำงานของดวงตา จึงเป็นไปได้ที่จะลบหรือประมาณค่าข้อมูลบางส่วนจากภาพวิดีโอโดยที่คุณภาพของภาพไม่ลดลงอย่างเห็นได้ชัดหรือลดลงเพียงเล็กน้อย

เทคนิคทั่วไป (และเก่าแก่) ในการลดปริมาณข้อมูลคือ การแยก "เฟรม" วิดีโอแต่ละเฟรมออกเป็นสอง "ฟิลด์" ในระหว่างการออกอากาศ/การเข้ารหัส: "ฟิลด์บน" ซึ่งเป็นเส้นแนวนอนเลขคี่ และ "ฟิลด์ล่าง" ซึ่งเป็นเส้นแนวนอนเลขคู่ เมื่อรับ/ถอดรหัส ฟิลด์ทั้งสองจะแสดงสลับกัน โดยเส้นของฟิลด์หนึ่งจะแทรกอยู่ระหว่างเส้นของฟิลด์ก่อนหน้า รูปแบบนี้เรียกว่าวิดีโอแบบอินเตอร์เลซ (interlaced video ) อัตราฟิลด์โดยทั่วไปคือ50 (ยุโรป/PAL) หรือ59.94 (สหรัฐอเมริกา/NTSC) ฟิลด์ต่อวินาที ซึ่งสอดคล้องกับ 25 (ยุโรป/PAL) หรือ 29.97 (อเมริกาเหนือ/NTSC) เฟรมต่อวินาที หากวิดีโอไม่ได้เป็นแบบอินเตอร์เลซ จะเรียกว่า วิดีโอแบบ โปรเกรสซีฟสแกน (progressive scan video) และแต่ละภาพจะเป็นเฟรมที่สมบูรณ์ MPEG-2 รองรับทั้งสองตัวเลือก

โทรทัศน์ดิจิทัลจำเป็นต้องแปลงภาพเหล่านี้ให้เป็นดิจิทัลเพื่อให้ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์สามารถประมวลผลได้ แต่ละองค์ประกอบของภาพ ( พิกเซล ) จะถูกแทนด้วย ค่า ความสว่าง หนึ่ง ค่าและ ค่า ความอิ่มตัวของสี สอง ค่า ค่าเหล่านี้อธิบายถึงความสว่างและสีของพิกเซล (ดูYCbCr ) ดังนั้น ภาพดิจิทัลแต่ละภาพจึงถูกแทนด้วยอาร์เรย์ตัวเลขรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าสามชุดในเบื้องต้น

อีกวิธีหนึ่งที่นิยมใช้เพื่อลดปริมาณข้อมูลที่จะต้องประมวลผลคือ การสุ่มตัวอย่างย่อย ระนาบ สีทั้งสอง(หลังจากกรองความถี่ต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดเอเลียส ) วิธีนี้ได้ผลเพราะระบบการมองเห็นของมนุษย์สามารถแยกแยะรายละเอียดของความสว่างได้ดีกว่ารายละเอียดของเฉดสีและความอิ่มตัวของสี คำว่า4:2:2ใช้สำหรับวิดีโอที่มีการสุ่มตัวอย่างย่อยสีในอัตราส่วน 2:1 ในแนวนอน และ4:2:0ใช้สำหรับวิดีโอที่มีการสุ่มตัวอย่างย่อยสีในอัตราส่วน 2:1 ทั้งในแนวตั้งและแนวนอน วิดีโอที่มีความสว่างและความเข้มของสีที่ความละเอียดเท่ากันเรียกว่า4:4:4เอกสาร MPEG-2 Video พิจารณาประเภทการสุ่มตัวอย่างทั้งสามแบบ แม้ว่า 4:2:0 จะเป็นที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับวิดีโอสำหรับผู้บริโภค และไม่มี "โปรไฟล์" ที่กำหนดไว้ของ MPEG-2 สำหรับวิดีโอ 4:4:4 (ดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับโปรไฟล์ด้านล่าง)

แม้ว่าการอธิบายในส่วนนี้จะกล่าวถึงการบีบอัดวิดีโอ MPEG-2 โดยทั่วไป แต่ก็ยังมีรายละเอียดอีกมากมายที่ไม่ได้กล่าวถึง รวมถึงรายละเอียดเกี่ยวกับฟิลด์ รูปแบบสี การตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงฉาก รหัสพิเศษที่ใช้ระบุส่วนต่างๆ ของบิตสตรีม และข้อมูลอื่นๆ อีกมากมาย นอกเหนือจากคุณสมบัติสำหรับการจัดการฟิลด์สำหรับการเข้ารหัสแบบอินเตอร์เลซแล้ว วิดีโอ MPEG-2 มีความคล้ายคลึงกับวิดีโอ MPEG-1 มาก (และค่อนข้างคล้ายกับ มาตรฐาน H.261 รุ่นก่อนหน้า ) ดังนั้นคำอธิบายทั้งหมดด้านล่างจึงใช้ได้กับ MPEG-1 เช่นกัน

โครงสร้างรูปตัว I, โครงสร้างรูปตัว P และโครงสร้างรูปตัว B

MPEG-2 ประกอบด้วยเฟรมเข้ารหัสพื้นฐานสามประเภท ได้แก่ เฟรมเข้ารหัสภายใน ( I-frames ), เฟรมเข้ารหัสแบบทำนาย ( P-frames ) และเฟรมเข้ารหัสแบบทำนายสองทิศทาง ( B-frames )

เฟรม I คือเวอร์ชันที่ถูกบีบอัดแยกต่างหากของเฟรมเดียวที่ไม่ถูกบีบอัด (ดิบ) การเข้ารหัสเฟรม I ใช้ประโยชน์จากความซ้ำซ้อนเชิงพื้นที่และความไม่สามารถของดวงตาในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในภาพ แตกต่างจากเฟรม P และเฟรม B เฟรม I ไม่ขึ้นอยู่กับข้อมูลในเฟรมก่อนหน้าหรือเฟรมถัดไป ดังนั้นการเข้ารหัสจึงคล้ายกับการเข้ารหัสภาพนิ่ง (คล้ายกับ การเข้ารหัสภาพ JPEG ) กล่าวโดยสรุป เฟรมดิบจะถูกแบ่งออกเป็นบล็อกขนาด 8 พิกเซล x 8 พิกเซล ข้อมูลในแต่ละบล็อกจะถูกแปลงโดยการแปลงโคไซน์แบบไม่ต่อเนื่อง (DCT) ผลลัพธ์ที่ได้คือเมทริกซ์สัมประสิทธิ์ขนาด 8×8 ที่มี ค่า เป็นจำนวนจริงการแปลงจะแปลงความแปรผันเชิงพื้นที่เป็นความแปรผันเชิงความถี่ แต่จะไม่เปลี่ยนแปลงข้อมูลในบล็อก หากคำนวณการแปลงด้วยความแม่นยำสมบูรณ์ บล็อกดั้งเดิมสามารถสร้างขึ้นใหม่ได้อย่างแม่นยำโดยการใช้การแปลงโคไซน์ผกผัน (ด้วยความแม่นยำสมบูรณ์เช่นกัน) การแปลงจากจำนวนเต็ม 8 บิตเป็นสัมประสิทธิ์การแปลงค่าจริงนั้นทำให้ปริมาณข้อมูลที่ใช้ในขั้นตอนการประมวลผลนี้เพิ่มขึ้น แต่ข้อดีของการแปลงคือข้อมูลภาพสามารถประมาณค่าได้โดยการควอนไทซ์สัมประสิทธิ์ สัมประสิทธิ์การแปลงหลายตัว โดยเฉพาะส่วนประกอบความถี่สูง จะมีค่าเป็นศูนย์หลังจากควอนไทซ์ ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นการปัดเศษ ข้อเสียของขั้นตอนนี้คือการสูญเสียความแตกต่างเล็กน้อยในความสว่างและสี การควอนไทซ์อาจเป็นแบบหยาบหรือละเอียดก็ได้ ขึ้นอยู่กับการเลือกของตัวเข้ารหัส หากการควอนไทซ์ไม่หยาบเกินไป และใช้การแปลงผกผันกับเมทริกซ์หลังจากที่ควอนไทซ์แล้ว จะได้ภาพที่ดูคล้ายกับภาพต้นฉบับมาก แต่ไม่เหมือนกันเสียทีเดียว ต่อไป เมทริกซ์สัมประสิทธิ์ที่ควอนไทซ์แล้วจะถูกบีบอัด โดยทั่วไป มุมหนึ่งของอาร์เรย์สัมประสิทธิ์ขนาด 8×8 จะมีแต่ค่าศูนย์หลังจากใช้การควอนไทซ์แล้ว โดยเริ่มจากมุมตรงข้ามของเมทริกซ์ จากนั้นลากเส้นซิกแซกผ่านเมทริกซ์เพื่อรวมสัมประสิทธิ์เข้าเป็นสตริง จากนั้นแทนที่รหัสความยาวต่อ เนื่องด้วย ศูนย์ที่ต่อเนื่องกันในสตริงนั้น และจากนั้นใช้การเข้ารหัสฮัฟฟ์แมนกับผลลัพธ์นั้น จะช่วยลดเมทริกซ์ให้เหลือปริมาณข้อมูลที่เล็กลง ข้อมูล ที่ เข้ารหัสด้วยเอนโทร ปีนี้ เองที่จะถูกออกอากาศหรือบันทึกไว้ในดีวีดี ในเครื่องรับหรือเครื่องเล่น กระบวนการทั้งหมดจะกลับกัน ทำให้เครื่องรับสามารถสร้างเฟรมดั้งเดิมขึ้นมาใหม่ได้ใกล้เคียงกับต้นฉบับ

การประมวลผลเฟรม B คล้ายกับการประมวลผลเฟรม P ยกเว้นว่าเฟรม B ใช้ภาพในเฟรมอ้างอิงถัดไปรวมถึงภาพในเฟรมอ้างอิงก่อนหน้าด้วย ดังนั้น เฟรม B จึงมักให้การบีบอัดที่ดีกว่าเฟรม P เฟรม B ไม่ใช่เฟรมอ้างอิงในวิดีโอ MPEG-2

โดยทั่วไป เฟรมทุกๆ 15 เฟรมหรือประมาณนั้น จะถูกสร้างเป็นเฟรม I เฟรม P และเฟรม B อาจตามหลังเฟรม I ในลักษณะนี้ IBBPBBBBPBB(I) เพื่อสร้างกลุ่มภาพ (GOP)อย่างไรก็ตาม มาตรฐานมีความยืดหยุ่นในเรื่องนี้ ตัวเข้ารหัสจะเป็นผู้เลือกภาพใดที่จะถูกเข้ารหัสเป็นเฟรม I, P และ B

มาโครบล็อก

เฟรม P ให้การบีบอัดมากกว่าเฟรม I เพราะใช้ประโยชน์จากข้อมูลในเฟรม I หรือเฟรม P ก่อนหน้า ซึ่งเป็นเฟรมอ้างอิงในการสร้างเฟรม P เฟรมอ้างอิงก่อนหน้าจะถูกสร้างขึ้นใหม่ เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในเครื่องรับโทรทัศน์หรือเครื่องเล่นดีวีดี เฟรมที่กำลังถูกบีบอัดจะถูกแบ่งออกเป็นมาโครบล็อก ขนาด 16 พิกเซล x 16 พิกเซล จากนั้น สำหรับแต่ละมาโครบล็อกเหล่านั้น เฟรมอ้างอิงที่สร้างขึ้นใหม่จะถูกค้นหาเพื่อหาพื้นที่ขนาด 16 x 16 พิกเซล ที่ตรงกับเนื้อหาของมาโครบล็อกที่กำลังถูกบีบอัดมากที่สุด ค่าชดเชยจะถูกเข้ารหัสเป็น "เวกเตอร์การเคลื่อนไหว" บ่อยครั้งที่ค่าชดเชยเป็นศูนย์ แต่ถ้ามีบางสิ่งในภาพกำลังเคลื่อนไหว ค่าชดเชยอาจเป็นค่าเช่น 23 พิกเซลไปทางขวาและ 4 พิกเซลครึ่งขึ้นไป ใน MPEG-1 และ MPEG-2 ค่าเวกเตอร์การเคลื่อนไหวสามารถแสดงค่าชดเชยเป็นจำนวนเต็มหรือครึ่งจำนวนเต็มได้ การจับคู่ระหว่างสองพื้นที่มักจะไม่สมบูรณ์แบบ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ตัวเข้ารหัสจะหาผลต่างของพิกเซลที่ตรงกันทั้งหมดของสองบริเวณ และจากผลต่างของมาโครบล็อกนั้น จะคำนวณค่า DCT และสตริงของค่าสัมประสิทธิ์สำหรับพื้นที่ 8×8 ทั้งสี่ในมาโครบล็อก 16×16 ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ค่า "ส่วนเหลือ" นี้จะถูกเพิ่มเข้าไปในเวกเตอร์การเคลื่อนไหว และผลลัพธ์จะถูกส่งไปยังตัวรับหรือจัดเก็บไว้ใน DVD สำหรับแต่ละมาโครบล็อกที่กำลังบีบอัด บางครั้งอาจไม่พบการจับคู่ที่เหมาะสม ในกรณีนั้น มาโครบล็อกจะถูกจัดการเหมือนกับมาโครบล็อกแบบ I-frame

โปรไฟล์และระดับวิดีโอ

วิดีโอ MPEG-2 รองรับการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่โทรศัพท์มือถือไปจนถึงการตัดต่อวิดีโอ HD คุณภาพสูง สำหรับการใช้งานหลายอย่าง การรองรับมาตรฐานทั้งหมดนั้นไม่สมจริงและมีค่าใช้จ่ายสูงเกินไป เพื่อให้แอปพลิเคชันเหล่านั้นสามารถรองรับเฉพาะส่วนย่อยของมาตรฐานได้ มาตรฐานจึงกำหนดโปรไฟล์และระดับต่างๆ ขึ้นมา

โปรไฟล์จะกำหนดชุดคุณสมบัติต่างๆ เช่น ภาพ B, วิดีโอ 3 มิติ, รูปแบบโครมา เป็นต้น ระดับจะจำกัดหน่วยความจำและพลังการประมวลผลที่จำเป็น โดยกำหนดอัตราบิตสูงสุด ขนาดเฟรม และอัตรา เฟรม

แอปพลิเคชัน MPEG จะระบุความสามารถในแง่ของโปรไฟล์และระดับ ตัวอย่างเช่น เครื่องเล่น DVD อาจระบุว่ารองรับโปรไฟล์หลักและระดับหลัก (มักเขียนว่า MP@ML) ซึ่งหมายความว่าเครื่องเล่นสามารถเล่นสตรีม MPEG ใด ๆ ที่เข้ารหัสเป็น MP@ML หรือต่ำกว่าได้

ตารางด้านล่างสรุปข้อจำกัดของแต่ละโปรไฟล์และระดับ แม้ว่าจะมีข้อจำกัดอื่นๆ ที่ไม่ได้ระบุไว้ที่นี่ก็ตาม[ 2 ] : ภาคผนวก E โปรดทราบว่าการรวมกันของโปรไฟล์และระดับบางอย่างอาจไม่ได้รับอนุญาต และโหมดที่ปรับขนาดได้จะปรับเปลี่ยนข้อจำกัดของระดับ

โปรไฟล์ MPEG-2
ตัวย่อชื่อประเภทการเข้ารหัสรูปภาพรูปแบบโครมาโหมดที่ปรับขนาดได้อินทรา ดีซี พรีซิชั่น
เอสพี โปรไฟล์เรียบง่ายไอ, พี4:2:0ไม่มี8, 9, 10
ส.ส. โปรไฟล์หลักไอ, พี, บี4:2:0ไม่มี8, 9, 10
อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน (SNR) โปรไฟล์ SNR ที่ปรับขนาดได้ไอ, พี, บี4:2:0SNR [ a ]8, 9, 10
เชิงพื้นที่ โปรไฟล์ที่ปรับขนาดได้ตามพื้นที่ไอ, พี, บี4:2:0SNR, [ a ] ​​เชิงพื้นที่[ b ]8, 9, 10
เอชพี บุคคลสำคัญไอ, พี, บี4:2:2 หรือ 4:2:0SNR, [ a ] ​​เชิงพื้นที่[ b ]8, 9, 10, 11
422 โปรไฟล์ 4:2:2ไอ, พี, บี4:2:2 หรือ 4:2:0ไม่มี8, 9, 10, 11
เอ็มวีพี โปรไฟล์หลายมุมมองไอ, พี, บี4:2:0ชั่วคราว[]8, 9, 10
  1. ^ a b cการปรับขนาด SNR จะส่งความแตกต่างในโดเมนการแปลงไปยังระดับการควอนไทเซชันที่ต่ำกว่าของแต่ละบล็อก ซึ่งจะเพิ่มคุณภาพและอัตราบิตเมื่อรวมสตรีมทั้งสองเข้าด้วยกัน สตรีมหลักสามารถสร้างขึ้นใหม่ได้โดยไม่สูญเสียข้อมูล
  2. ^ a bการปรับขนาดเชิงพื้นที่เข้ารหัสความแตกต่างระหว่างสตรีม HD และสตรีม SD ที่ปรับขนาดขึ้น ซึ่งจะรวมเข้ากับ SD เพื่อสร้างสตรีม HD ขึ้นมาใหม่ สตรีมหลักไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่ได้โดยไม่สูญเสียคุณภาพ
  3. ^การปรับขนาดตามเวลาจะแทรกเฟรมพิเศษระหว่างเฟรมหลักทุกเฟรม เพื่อเพิ่มอัตราเฟรมหรือเพิ่มมุมมอง 3 มิติ นี่เป็นโปรไฟล์ MPEG-2 เพียงโปรไฟล์เดียวที่อนุญาตให้ใช้การอ้างอิงเฟรมแบบปรับได้ ซึ่งเป็นคุณสมบัติเด่นของ H.264/AVCสตรีมหลักสามารถสร้างขึ้นใหม่ได้โดยไม่สูญเสียคุณภาพก็ต่อเมื่อไม่ได้ใช้การอ้างอิงเพิ่มเติมเท่านั้น
ระดับ MPEG-2
ตัวย่อ ชื่อ อัตราเฟรม(เฮิร์ตซ์) ความละเอียดสูงสุด จำนวนตัวอย่างความสว่างสูงสุดต่อวินาที(โดยประมาณ ความสูง x ความกว้าง x อัตราเฟรม) อัตราบิตสูงสุดMP@ (เมกะบิต/วินาที)
แนวนอน แนวตั้ง
แอลแอล ระดับต่ำ 23.976, 24, 25, 29.97, 30 352 288 3,041,280 4
เอ็มแอล ชั้นหลัก 23.976, 24, 25, 29.97, 30 720 57610,368,000 ยกเว้นในกรณีที่โดดเด่นเป็นพิเศษ: ข้อจำกัดคือ 14,475,600 สำหรับ 4:2:0 และ 11,059,200 สำหรับ 4:2:215
เอช-14 สูงสุด 1440 23.976, 24, 25, 29.97, 30, 50, 59.94, 601440115247,001,600 ยกเว้นในกรณีที่โดดเด่นเป็นพิเศษ: ข้อจำกัดคือ 62,668,800 สำหรับ 4:2:060
เอชแอล ระดับสูง 23.976, 24, 25, 29.97, 30, 50, 59.94, 601920115262,668,800 ยกเว้นในกรณีที่โดดเด่นเป็นพิเศษ: ข้อจำกัดคือ 83,558,400 สำหรับ 4:2:080

ตัวอย่างการใช้งานโปรไฟล์/ระดับ MPEG-2 ทั่วไปบางส่วนแสดงไว้ด้านล่าง พร้อมระบุขีดจำกัดสูงสุดที่เฉพาะเจาะจง:

โปรไฟล์ @ ระดับ ความละเอียด (พิกเซล) อัตราเฟรมสูงสุด (เฮิร์ตซ์) การสุ่มตัวอย่าง อัตราบิต (เมกะบิต/วินาที) ตัวอย่างการใช้งาน
SP@LL 176 × 144154:2:00.096 โทรศัพท์ไร้สาย
SP@ML 352 × 288154:2:00.384 พีดีเอ
320 × 24024
MP@LL 352 × 288304:2:04 กล่องรับสัญญาณ (STB)
เอ็มพี@เอ็มแอล 720 × 480304:2:015 ดีวีดี (9.8 เมกะบิต/วินาที), SD DVB (15 เมกะบิต/วินาที)
720 × 57625
เอ็มพี@เอช-14 1440 × 108030 4:2:060 HDV (25 เมกะบิต/วินาที)
1280 × 72030
MP@HL 1920 × 1080304:2:080 ATSC (18.3 เมกะบิต/วินาที), SD DVB (31 เมกะบิต/วินาที), HD DVB (50.3 เมกะบิต/วินาที)
1280 × 72060
422P@ML 720 × 480304:2:250 Sony IMX (เฉพาะ I), การสนับสนุนการออกอากาศ (เฉพาะ I&P)
720 × 57625
422P@H-14 1440 × 1080304:2:280
422P@HL 1920 × 1080304:2:2300 Sony MPEG HD422 (50 Mbit/s), Canon XF Codec (50 Mbit/s), เครื่องบันทึก Convergent Design Nanoflash (สูงสุด 160 Mbit/s)
1280 × 72060

แอปพลิเคชัน

แอปพลิเคชันบางส่วนแสดงอยู่ด้านล่างนี้

  • DVD-Video – รูปแบบวิดีโอสำหรับผู้บริโภคที่มีความละเอียดมาตรฐาน ใช้การสุ่มตัวอย่างสีแบบ 4:2:0 และอัตราการส่งข้อมูลวิดีโอแบบแปรผันได้สูงสุดถึง 9.8 เมกะบิตต่อวินาที
  • MPEG IMX – รูปแบบการบันทึกวิดีโอระดับมืออาชีพความละเอียดมาตรฐาน ใช้การบีบอัดแบบอินทราเฟรม การสุ่มตัวอย่างสีแบบ 4:2:2 และอัตราการส่งข้อมูลวิดีโอคงที่ที่ผู้ใช้สามารถเลือกได้ 30, 40 หรือ 50 เมกะบิตต่อวินาที
  • HDV – รูปแบบการบันทึกวิดีโอความละเอียดสูงแบบใช้เทป ใช้การสุ่มตัวอย่างสีแบบ 4:2:0 และอัตราการส่งข้อมูลรวม 19.4 หรือ 25 เมกะบิตต่อวินาที
  • XDCAM – คือตระกูลของรูปแบบการบันทึกวิดีโอแบบไม่ใช้เทป ซึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งประกอบด้วยรูปแบบที่ใช้ MPEG-2 Part 2 ได้แก่: MPEG IMX ความละเอียดมาตรฐาน (ดูด้านบน), MPEG HD ความละเอียดสูง และ MPEG HD422 ความละเอียดสูง MPEG IMX และ MPEG HD422 ใช้การสุ่มตัวอย่างสีแบบ 4:2:2 ในขณะที่ MPEG HD ใช้การสุ่มตัวอย่างสีแบบ 4:2:0 รูปแบบส่วนใหญ่ใช้ความเร็วในการรับส่งข้อมูลวิดีโอคงที่ที่เลือกได้ตั้งแต่ 25 ถึง 50 Mbit/s แม้ว่าจะมีโหมดความเร็วบิตแปรผันที่มีความเร็วสูงสุด 18 Mbit/s ก็ตาม
  • XF Codec – รูปแบบการบันทึกวิดีโอแบบไร้เทปสำหรับมืออาชีพ คล้ายกับ MPEG HD และ MPEG HD422 แต่จัดเก็บในไฟล์คอนเทนเนอร์ที่แตกต่างกัน
  • HD DVD – รูปแบบวิดีโอความละเอียดสูงสำหรับผู้บริโภคที่เลิกใช้แล้ว
  • แผ่นบลูเรย์ – รูปแบบวิดีโอความละเอียดสูงสำหรับผู้บริโภค
  • โทรทัศน์ออกอากาศ – ในบางประเทศใช้ MPEG-2 Part 2 สำหรับการออกอากาศดิจิทัลความละเอียดสูงตัวอย่างเช่นATSCกำหนดรูปแบบการสแกนหลายรูปแบบ (480i, 480p, 720p, 1080i, 1080p) และอัตราเฟรม/ฟิลด์ที่การสุ่มตัวอย่างสี 4:2:0 โดยมีอัตราข้อมูลสูงสุด 19.4 Mbit/s ต่อช่อง
  • เคเบิลทีวีดิจิทัล
  • ทีวีดาวเทียม

ผู้ถือสิทธิบัตร

องค์กรต่อไปนี้ถือครองสิทธิบัตรเทคโนโลยีวิดีโอ MPEG-2 ตามที่ระบุไว้ในMPEG LAสิทธิบัตรเหล่านี้ทั้งหมดหมดอายุแล้วในสหรัฐอเมริกาและดินแดนส่วนใหญ่[ 1 ]

องค์กร สิทธิบัตร[ 16 ]
โซนี่311
ทอมสันไลเซนส์ซิ่ง 198
มิตซูบิชิ อิเล็กทริค119
ฟิลิปส์99
บริษัท จีอีเทคโนโลยี ดีเวลลอปเมนท์ จำกัด 75
บริษัทพานาโซนิค คอร์ปอเรชั่น55
บริษัท ซีเอฟ ไลเซนซิ่ง จำกัด 44
เจวีซี เคนวูด39
ซัมซุง อิเล็กโทรนิคส์38
อัลคาเทล ลูเซนต์ (รวมถึง มัลติมีเดีย แพทเทนต์ ทรัสต์) 33
บริษัทซิสโก้ เทคโนโลยี อิงค์ 13
บริษัทโตชิบา คอร์ปอเรชั่น9
มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย9
แอลจี อิเล็กทรอนิกส์8
ฮิตาชิ7
ออเรนจ์ เอสเอ7
ฟูจิตสึ6
บริษัท โรเบิร์ต บอช จำกัด5
เครื่องมือทั่วไป4
บริษัทโทรคมนาคมอังกฤษ3
บริษัทแคนนอน อิงค์2
บริษัท เคดีดี คอร์ปอเรชั่น2
บริษัท นิปปอน เทเลกราฟ แอนด์ เทเลโฟน (NTT) 2
บริษัท อาร์ริส เทคโนโลยี อิงค์ 2
ซานโย อิเล็กทริก1
บริษัท ชาร์ป คอร์ปอเรชั่น1
บริษัท ฮิวเลตต์-แพคการ์ด เอ็นเตอร์ไพรส์1
  • เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ MPEG
  • การเข้ารหัสวิดีโอ MPEG-2 (H.262) – หอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=H.262/MPEG-2_Part_2&oldid=1350491941 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ H.262/MPEG-2 ตอนที่ 2

H.262 หรือMPEG-2 Part 2 (อย่างเป็นทางการเรียกว่า ITU-T Recommendation H.

ประวัติศาสตร์

กระบวนการอนุมัติ ISO/IEC เสร็จสมบูรณ์ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2537 [ 5 ] ฉบับแรกได้รับการอนุมัติในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2538 [ 6 ] และเผยแพร่โดย ITU-T [ 2 ] และ ISO/IEC ในปี พ.ศ.

ฉบับพิมพ์

H.262 / MPEG-2 วิดีโอฉบับ [ 13 ] ฉบับ วันที่วางจำหน่าย การแก้ไขล่าสุด มาตรฐาน ISO/IEC ข้อแนะนำของ ITU-T ฉบับพิมพ์ครั้งแรก พ.ศ. 2538 2000 ISO/IEC 13818-2:1996 [ 7 ] H.262 (07/95) ฉบับพิมพ์ครั้งที่สอง 2000 2010 [ 2 ] [ 14 ] ISO/IEC 13818-2:2000 [ 15 ] H.

การสุ่มตัวอย่างภาพ

กล้อง HDTV ที่มีการสุ่มตัวอย่าง 8 บิต จะสร้างสตรีมวิดีโอแบบดิบขนาด 25 × 1920 × 1080 × 3 = 155,520,000 ไบต์ต่อวินาที สำหรับวิดีโอ 25 เฟรมต่อวินาที (โดยใช้ รูปแบบ การสุ่มตัวอย่าง 4:4:4 )...