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2025-10-21T09:41:49Z

Identische Daten zusammengefasst

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'''MPEG-2''' ist ein generischer [[Moving Picture Experts Group|MPEG]]-Standard zur Videokodierung mit [[Videokompression]] und Audiokodierung mit [[Datenkompression|Audiokompression]], beides verlustbehaftet. Generisch heißt in diesem Zusammenhang, dass ein Datenformat und ein Dekodierungsverfahren festgelegt wird, ohne Parameter wie beispielsweise die Auflösung festzulegen, welche die Qualität bestimmen.

== Einführung ==
MPEG-2 wurde 1994 eingeführt und ist Ergänzung zu und Nachfolger von [[MPEG-1]]. Die Patente werden von der [[MPEG Licensing Administration]] verwaltet. Zum Zeitpunkt Ende 2020 waren noch 3 Patente aktiv und 1079 bereits ausgelaufen.<ref name="MPEG2 Patente">[[MPEG LA]]: ''{{Webarchiv|url=http://www.mpegla.com/main/programs/m2/Documents/m2-att1.pdf |wayback=20110405220357 |text=MPEG-2 Attachment 1 |archiv-bot=2022-03-21 23:46:00 InternetArchiveBot }}.'' 1. Januar 2017, abgerufen am 21. Februar 2017 (pdf, englisch) – Kontinuierlich aktualisierte Liste aller Patente mit Patentnummer und Status, die den Patentbestand der MPEG-2 Lizenz betrifft.</ref> Da diese Patente nur noch in Malaysia aktiv sind, ist mit dem Ende der Patente in den USA und Europa MPEG-2 de facto patentfrei.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.mpegla.com/programs/mpeg-2/patent-list/ |titel=MPEG-2 |hrsg=[[MPEG Licensing Administration|MPEG LA]] |datum=2019 |abruf=2019-07-22 |sprache=en |kommentar=MPEG-2 de facto patentfrei}}</ref>

Große Verbreitung hat der Standard durch die [[DVD-Video|DVD]] gewonnen: Diese sind in MPEG-2 (Video) kodiert. Der Audioteil der DVD kann auch als MPEG-2 Audio Layer-2 (ISO/IEC 13818-3) kodiert sein, was aber in der Praxis kaum genutzt wird; fast immer ist das Audiosignal auf DVDs in [[Dolby Digital]] (AC-3) und manchmal zusätzlich in [[DTS]] gespeichert. Auch auf [[SVCD]]s wird MPEG-2 verwendet, allerdings mit – im Vergleich zur DVD – geringerer Auflösung und niedrigerer Datenrate.

Auch die verschiedenen Varianten ([[DVB-S]], [[DVB-C]], [[DVB-T]]) des digitalen Fernsehens benutzen noch bevorzugt das MPEG-2-Format.

== Übersicht ==
Der MPEG-2-Standard besteht aus mehreren Teilen, die in [[Internationale Organisation für Normung|ISO]]/[[International Electrotechnical Commission|IEC]] 13818 definiert sind<ref>''[http://www.iso.org/iso/home/store/catalogue_ics/catalogue_ics_browse.htm?ICS1=35&ICS2=040& ISO International Classification for Standards 35.040: Character sets and information coding]'' (englisch) – Übersichtsseite bei ''[[Internationale Organisation für Normung|ISO]]''</ref>:

;Part 1: Systeme – beschreibt die Synchronisation und das [[Multiplexen]] von Audio und Video. Enthält die Beschreibungen von [[Programmstrom]] und [[Transportstrom]]
;Part 2: Video – Codec. Auch unter der Bezeichnung H.262 bekannt
;Part 3: Audio – Codec. Eine Mehrkanalerweiterung von MPEG-1 Audio. Enthält die Beschreibungen von [[MPEG-1 Audio Layer 1|MP1]], [[MPEG-1 Audio Layer 2|MP2]] und [[MP3]]
;Part 4: Part 4 beschreibt die Testprozeduren für Konformität.
;Part 5: Part 5 beschreibt die Software-Simulation.
;Part 6: Erweiterungen für DSM-CC (Digital Storage Media Command and Control)
;Part 7: [[Advanced Audio Coding]] (AAC)
;Part 8: Der Teil 8 „10-bit-Erweiterung des Videos“ wurde verworfen.<ref>Atul Puri (Hrsg.), Puri (Autor), Tsuhan Chen (Autor): ''Multimedia Systems, Standards, and Networks.'' Ausgabe 2000, Verlag Marcel Dekker Inc, S. 94.</ref>
;Part 9: Erweiterungen für Echtzeitanwendungen
;Part 10: Konformitätserweiterungen für DSM-CC
;Part 11: IPMP ([[Geistiges Eigentum|Intellectual Property]] Management and Protection) auf MPEG-2-Systemen.

== MPEG-2 Video ==
Die wesentlichen Merkmale von MPEG-1 blieben in MPEG-2 erhalten: Abtrennung der Farbinformation vom Schwarz-Weiß-Bild und Vergröberung derselben, da auch das menschliche Auge Farbunterschiede gröber wahrnimmt als Helligkeitsunterschiede; Aufteilung des Bildes in 8 × 8 [[Pixel]] große Blöcke, deren Datenbedarf mittels [[Diskrete Kosinustransformation|Diskreter Kosinustransformation]] und anschließender [[Quantisierung (Messtechnik)|Quantisierung]] stark verkleinert wird; Zusammenfassung von je vier Blöcken zu 16 × 16 Pixel großen Makroblöcken, deren Ähnlichkeit zu Makroblöcken in vorigen und/oder folgenden Bildern ebenfalls datenreduzierend genutzt wird; und Verwendung von Binärcodes mit variabler Länge, um häufigere Bitfolgen kürzer darstellen zu können als seltenere.

Auf der Videoseite zielt der MPEG-2-Standard auf höhere Qualitäten und damit verbundene Datenraten als der Vorgänger MPEG-1 – bis 15 [[Bit|Mbit/s]] beziehungsweise bei höherer Chrominanz (Farb)-Auflösung auch bis 50 Mbit/s – und unterstützt im Gegensatz zu MPEG-1 auch das [[Zeilensprungverfahren]]. MPEG-2 wurde ursprünglich für [[digitale Fernsehübertragung]]en und Studioanwendungen festgelegt. MPEG-1 wurde dabei nicht komplett abgelöst, für niedrige Datenraten ist es weiterhin eine bessere Wahl als MPEG-2.

{| class="wikitable"
|+ MPEG-2 Profile
! Abk. !! Name !! Frames !! YUV !! Streams !! Kommentar
|-
! SP
| Simple Profile || [[P-Frame|P]], [[Intra-Frame|I]]|| rowspan="2" | [[4:2:0]] || rowspan="3" | {{0}}1 || kein [[Zeilensprungverfahren|Interlacing]]
|-
! MP
| Main Profile || rowspan="5" | P, I, [[B-Frame|B]] ||
|-
! 422P
| 4:2:2 Profile || [[4:2:2]] ||
|-
! SNR
| SNR Profile || rowspan="2" | 4:2:0 || 1–2 || SNR: Signal-to-Noise-Ratio
|-
! Spatial
| Spatial Profile || rowspan="2" | 1–3 || rowspan="2" | Decodierung in niedriger, mittlerer und hoher Qualität
|-
! HP
| High Profile || 4:2:2
|}
{| class="wikitable"
|+ MPEG-2 Level
! Abk. !! Name !! [[Pixel]]/ Zeile !! Zeilen !! [[Bildfrequenz|Frame- rate]] !! [[Bitrate]] (Mbit/s)
|-
! LL
| Low Level
| {{0}}352 || {{0}}288 || rowspan="4" | 30 fps || {{0}}4
|-
! ML
| Main Level
| {{0}}720 || {{0}}576 || 15
|-
! H-14
| High 1440
| 1440 || 1152 || 60
|-
! HL
| High Level
| 1920 || 1080 || 80
|}
{| class="wikitable"
! Profil @ Level
! Auflösung (px)
! Frame- rate (max.)
! Sampling
! Bitrate (Mbit/s)
! Beispiel-Anwendung
|-
! SP@LL
| {{0}}176 × 144 || 15 fps || rowspan="10" | 4:2:0 || {{0|00}}0,096
| mobile Anwendungen
|-
!rowspan="2"| SP@ML
| {{0}}352 × 288 || 15 fps || rowspan="2" | {{0|00}}0,384
|rowspan="2"| PDAs
|-
| {{0}}320 × 240 || 24 fps
|-
! MP@LL
| {{0}}352 × 288 || rowspan="2" | 30 fps || {{0|00}}4 || Set-Top-Boxen (STB)
|-
!rowspan="2"| MP@ML
| {{0}}720 × 480 || rowspan="2" | {{0}}15 {{0|00}}9,8 (DVD)
|rowspan="2"| SD-DVB, DVD
|-
| {{0}}720 × 576 || 25 fps
|-
!rowspan="2"| MP@H-14
| 1440 × 1080 || rowspan="3" | 30 fps|| rowspan="2" | {{0}}60 {{0}}25 (HDV)
|rowspan="2"|   HDV
|-
| 1280 × 720
|-
!rowspan="2"| MP@HL
| 1920 × 1080 || rowspan="2" | {{0}}80
|rowspan="2"| ATSC 1080i60 und 720p60, HD-DVB (HDTV)
|-
| 1280 × 720 || 60 fps
|-
! 422P@LL
| || || rowspan="7" | 4:2:2 ||
|
|-
!rowspan="2"| 422P@ML
| {{0}}720 × 480 || 30 fps || rowspan="2" | {{0}}50
|rowspan="2" | Sony IMX (I-Frame only), Broadcast Video (nur I- und P-Frames)
|-
| {{0}}720 × 576 || 25 fps
|-
!rowspan="2"| 422P@H-14
| 1440 × 1080 || 30 fps || rowspan="2" | {{0}}80
|rowspan="2"|
|-
| 1280 × 720 || 60 fps
|-
!rowspan="2"| 422P@HL
| 1920 × 1080 || 30 fps || rowspan="2" | 300
|rowspan="2"| Aufzeichnungsprofil einiger professioneller Canon-Camcorders wie des XF100<ref name="Canon XF100">[https://web.archive.org/web/20170630200051/http://www.canon.de/for_home/product_finder/camcorders/professional/xf100/ Canon XF100-Produktseite]</ref>
|-
| 1280 × 720 || 60 fps
|}

== MPEG-2 Audio ==
Auf der Audioseite ist eine Erweiterung aller drei Layer zu niedrigeren Datenraten sowie auf mehr Kanäle ([[MPEG-2 Multichannel|5.1 oder 7.1]]) enthalten. Es gibt zwei Varianten der Multikanalkodierung: die rückwärtskompatible, bei der MPEG-1-Dekoder den erzeugten Bitstrom sinnvoll nutzen können, und eine nicht rückwärtskompatible Variante ({{enS|''non backward compatible''}}, ''NBC''). Die NBC-Variante steht im Teil 7 des MPEG-2-Standards unter dem Namen AAC ([[Advanced Audio Coding]]).

== MPEG-2 Dateiformate ==
Zur Verschränkung von Video und Audio definiert MPEG-2 die [[Video-Containerformat|Videostreaming-Formate]] [[Programmstrom]] (PS) und [[Transportstrom]] (TS). Im Laufe der Zeit wurde MPEG-2 aber in einer Vielzahl von Dateiformaten verwendet. Nachfolgend eine Übersicht, wo MPEG-2-Dateien typischerweise anzutreffen sind:
* .mpg (kann auch [[MPEG-1]] oder [[MPEG-4]] sein)
* .mpeg (kann auch MPEG-1 oder MPEG-4 sein)
* .m2v (MPEG-2 Elementary Video Stream)
* .m2a (MPEG-2 Elementary Audio Stream)
* .m2s (MPEG-2 Elementary Data Stream)
* .ts (MPEG-2 Transport Stream)
* .ps (MPEG-2 Program Stream)
* .vob (DVD Video Object)
* .vro (Video Recording Object)
* .mod (MPEG-2 mit AC3-Audio z. B. bei JVC- oder Panasonic-Videokameras)
* .m2t (MPEG-2-Transport z. B. auf Sony HD-Kameras)

== Siehe auch ==
* [[Moving Picture Experts Group]]
* [[MPEG-1]]
* [[MPEG-4]]
* [[MPEG-7]]
* [[Bildergruppe|Group of Pictures]] (GOP)

== Literatur ==
* Tilo Strutz: ''Bilddatenkompression. Grundlagen, Codierung, Wavelets, JPEG, MPEG, H.264.'' 4. überarbeitete und ergänzte Auflage, Vieweg + Teubner, Wiesbaden 2009, ISBN 978-3-8348-0472-3.

== Einzelnachweise ==
<references />

{{SORTIERUNG:Mpeg2}}
[[Kategorie:Audiokompression]]
[[Kategorie:Videokompression]]

MPEG-2 - Versionsgeschichte

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