MPEG2制定于1994年,是建立在MPEG1之上,設(shè)計(jì)目標(biāo)是高級(jí)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的圖像質(zhì)量以及更高的傳輸率。它主要應(yīng)用在沒(méi)有色度畸變要求場(chǎng)合的高質(zhì)量視頻,數(shù)據(jù)速率在1.1Mbps到20Mbps之間。MPEG2能夠提供廣播級(jí)的視像和CD級(jí)的音質(zhì)。MPEG2不僅能錄制電視節(jié)目,而且還是為錄制高清晰度的高質(zhì)量動(dòng)態(tài)圖像而開(kāi)發(fā)的,能夠存儲(chǔ)比MPEG1清晰度更高的動(dòng)態(tài)圖像。除了作為DVD的指定標(biāo)準(zhǔn)外,MPEG2還可用于為數(shù)字有線電視分配、通過(guò)ATM的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)業(yè)務(wù)、數(shù)
MPEG2 制定于1994年,是建立在MPEG1之上,設(shè)計(jì)目標(biāo)是高級(jí)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的圖像質(zhì)量以及更高的傳輸率。它主要應(yīng)用在沒(méi)有色度 畸變要求場(chǎng)合的高質(zhì)量視頻,數(shù)據(jù)速率在1.1Mbps到20Mbps之間。MPEG2能夠提供廣播級(jí)的視像和CD級(jí)的音質(zhì)。MPEG2不僅能錄制電視節(jié)目,而且還是為錄制高清晰度的高質(zhì)量動(dòng)態(tài)圖像而開(kāi)發(fā)的,能夠存儲(chǔ)比MPEG1清晰度更高的動(dòng)態(tài)圖像。除了作為DVD的指定標(biāo)準(zhǔn)外,MPEG2還可用于為數(shù)字有線電視分配、通過(guò)
ATM的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)業(yè)務(wù)、數(shù)字VTR應(yīng)用以及衛(wèi)星和地面數(shù)字廣播分配等提供廣播級(jí)的數(shù)字視頻。除此之外,在最近迅速增加的擁有電視錄像功能的PC,及外置的視頻捕獲裝置中也使用了MPEG2。
從本質(zhì)上說(shuō),MPEG2可以視為是一組MPEG1的最高級(jí)編碼標(biāo)準(zhǔn),并設(shè)計(jì)能向后兼容MPEG1,即每一個(gè)MPEG2兼容解碼器能對(duì)有效的MPEG1比特流進(jìn)行解碼。為了滿足
多種不同應(yīng)用的需求,MPEG2將許多視頻編碼算法綜合于單個(gè)句法之中;為獲得足夠的性能和質(zhì)量,MPEG2還增添了許多新的編碼特性。MPEG2具備兩種編碼模式,一是非可分等級(jí)的編碼模式,二是可分等級(jí)的編碼模式。
在非可分等級(jí)的編碼中,與MPEG1一樣,MPEG2是以通用的混合DCT和DPCM編碼為基礎(chǔ),加入了宏塊結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償和幀間預(yù)測(cè)的編碼方式。MPEG2引進(jìn)了一些新的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償場(chǎng)預(yù)測(cè)模式,以便有效地對(duì)場(chǎng)圖像和幀圖像加以編碼,如,為了支持隔行視頻的場(chǎng)圖像的場(chǎng)間預(yù)測(cè)、幀圖像的場(chǎng)間預(yù)測(cè)、用于P幀的雙基預(yù)測(cè)和用于場(chǎng)圖像的
16x8預(yù)測(cè)等針對(duì)隔行掃描圖像的更有效預(yù)測(cè)編碼模式。另外,MPEG2還引入了更高的色信號(hào)取樣模式。MPEG1中使用4:1:1模式,即色信號(hào)的取樣無(wú)論在水平方向,還是在垂直方向上都是亮度信號(hào)樣點(diǎn)數(shù)的1/2。MPEG2除了4:2:0外,還支持4:2:2和4:4:4模式,前者色信號(hào)的樣點(diǎn)數(shù)在垂直方向上與亮度信號(hào)相同,只在水平方向上是亮度信號(hào)的1/2;后者的色信號(hào)的樣點(diǎn)數(shù)和亮度信號(hào)則完全相同。
除了非可分等級(jí)的編碼模式外,MPEG2已經(jīng)對(duì)可分級(jí)性方法進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化?煞旨(jí)編碼在不同業(yè)務(wù)之間能提供互操作性,能滿足傳輸頻道或存儲(chǔ)媒體對(duì)帶寬的特殊需求,能較靈活地支持具有不同顯示功能的各種接收機(jī)。有的接收機(jī)既沒(méi)有能力或者也不要求再現(xiàn)視頻的全部清晰度,那么就可以只對(duì)分層比特流的子集進(jìn)行解碼,以較低的空間或時(shí)間清晰度,或者較低的質(zhì)量,來(lái)顯示視頻圖像?煞旨(jí)編碼靈活支持多種清晰度的這一功能對(duì)于HDTV跟標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視(SDTV)相互配合運(yùn)作來(lái)講十分重要,保持HDTV接收機(jī)應(yīng)跟SDTV產(chǎn)品相兼容。只要HDTV源進(jìn)行了可分級(jí)編碼,就能實(shí)現(xiàn)這一兼容性,這就能避免很浪費(fèi)地將兩個(gè)單獨(dú)的比特流分別地傳輸給HDTV和SDTV接收機(jī)。MPEG2已對(duì)三種可分級(jí)編碼方案進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化:
SNR可分級(jí)性、空間可分級(jí)性及時(shí)間可分級(jí)性——每一種方案的目標(biāo)在于有助于滿足特殊應(yīng)用的需求。空間可分級(jí)性已經(jīng)開(kāi)發(fā)完成,以便在接收機(jī)顯示不同的空間清晰度——從基層能夠再現(xiàn)空間清晰度較低的視頻,這一功能對(duì)于許多應(yīng)用都是有用的,包括對(duì)HDTV/TV系統(tǒng)采用嵌入式編碼,這樣就允許從數(shù)字TV業(yè)務(wù)向具有較高空間清晰度的HDTV業(yè)務(wù)過(guò)渡?臻g可分級(jí)性能夠靈活的支持很寬范圍的空間清晰度,但給主要編碼方案增添了很大的裝置復(fù)雜性。SNR可分級(jí)性已基本開(kāi)發(fā)成功,對(duì)于按優(yōu)先排列傳輸媒體來(lái)說(shuō),SNR可分級(jí)性能使視頻質(zhì)量下降時(shí)比較緩慢(質(zhì)量可分級(jí)性),如果基層能避免受到傳輸誤差的影響,那么只要對(duì)基層信號(hào)加以解碼,就能獲得質(zhì)量衰減緩慢的視頻。用來(lái)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量緩慢衰減的算法基于一種頻率(DCT域)可分級(jí)性技術(shù),能夠獲得極佳的編碼效率。在基層,DCT系數(shù)在量化步長(zhǎng)較大下被量化和發(fā)送,以便在低比特率情況下來(lái)獲取適中的圖像質(zhì)量。非量化DCT系數(shù)跟來(lái)自基層、量化步長(zhǎng)較小的量化系數(shù)之間存在差值,而增強(qiáng)層就對(duì)這一差值進(jìn)行編碼,加以發(fā)送。在解碼器,通過(guò)對(duì)較低層和較高層比特流進(jìn)行解碼,就能再現(xiàn)最高質(zhì)量的視頻信號(hào)。利用這一方法,也可能在接收機(jī)中獲取空間清晰度較低的視頻圖像。已開(kāi)發(fā)的時(shí)間可分級(jí)性方法的目的跟空間可分級(jí)性的相類似——只要具有一個(gè)適用于立體顯