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DVD / DVB 에서 사용되는 변경된 표준을 제외한 MPEG-2 비디오와 MPEG-2 오디오에 대한 일반 정보.
 
'''MPEG-2''' 시스템 스트림은 보통 다음과 같은 두가지두 가지 요소로 구성된다.
* 비디오영상 데이타데이터 + 타임 스탬프(시각 정보)
* 오디오소리 데이타데이터 + 타임 스탬프
 
=== 간략한 MPEG-2 비디오 인코딩 절차 ===
 
MPEG-2는 ''오디오 신호를 비롯한 동영상의 일반적인 인코딩(부호화)''을 위한 규약이다. 부호화된 비디오 스트림은 인트라('''I'''ntra), 전방 예측('''P'''redictive), 양방향 예측('''B'''idirectional)의 세가지 프레임들이 GOP(Group of Pictures) 구조라는 특별한 구조를 이루어 만들어 진다. 일반적으로 부호화할 원본은 소리가 포함된 일정한 해상도의 영상이 초당 25([[CCIR]]규정) 프레임 또는 초당 29.97([[FCC]]규정) 프레임의 속도로 바뀌는 동영상이다.
일반적으로 부호화할 원본은 소리가 포함된 일정한 해상도의 영상이 초당 25([[CCIR]]규정) 프레임 또는 초당 29.97([[FCC]]규정) 프레임의 속도로 바뀌는 동영상이다.
 
MPEG-2는 [[비월주사]](interlaced scan)와 [[순차주사]](progressive scan) 두가지두 가지 방식의 비디오 스트림을 모두 지원한다. 순차주사 방식에선 부호화의 기본 유닛이 프레임(한 장의 영상)이 되고, 비월주사 방식에선 필드(한 장의 영상의 홀수줄, 혹은 짝수줄만으로 이루어짐)이다. 아래 설명에서 "픽처" 혹은 "정지 영상"이라고 말한 것은 각각의 기본 유닛(즉 필드나 프레임)을 가리킨다.
 
MPEG-2 스트림은 단일 영상을 부호화한 데이타데이터 프레임의 연속이다. 각 정지영상을 부호화하는 방법엔 인트라(I), 전방 예측(P), 양방향 예측(B) 세가지가세 가지가 있다.
 
각 비디오 이미지는 루미넌스(명도) 성분 Y 와 두 개의 크로미넌스(색차) U, V 채널로 우선 나뉘어진다. 각각에 대해 공간적으로 "매크로 블럭(macroblock)"이라 불리는 16x16 크기의 격자로 나뉘며, 이 매크로 블럭이 부호화의 기본적인 조각이 된다. 매크로 블럭은 8x8 크기의 "블럭" 4개가 합쳐진 것이다. 원본 이미지의 크로미넌스 포맷에 따라 한 매크로 블럭이 8x8 크기의 크로미넌스 블럭을 갖을지, 아니면 16x16을 갖을지가 결정된다. 예를 들어, 일반적으로 쓰이는 [[4:2:0]] 포맷에서는, 한 색상이 매크로 블럭 하나(16x16)당 한 개의 크로미넌스 블록(8x8)만을 갖게 되어, 하나의 매크로 블럭은 4개의 루미넌스 블럭, 1개의 U블럭, 1개의 V블럭으로 총 6개의 블럭을 갖게 된다.
 
I 픽처의 경우 이미지 데이타는데이터는 다음 문단에서 설명하는 인코딩 절차를 바로 거치게 되며, P (혹은 B) 픽처의 경우엔 우선 "움직임 보상"(motion compensation)이라 불리는 과정을 거쳐 이전 영상(B의 경우엔 이전과 이후의 영상)과의 관련성을 검색하여 이용한 후 다음 인코딩을 진행하게 된다. 움직임 보상에선 P (혹은 B) 픽처로 만들어질 영상의 각 매크로 블럭이 이전(B의 경우엔 이후도 포함) 영상의 어느 부분과 가장 관련성이 높은가를 알아내어 그 부분과의 공간상의 변위인 "움직임 벡터"(motion vector)와 두 영상간의 차이가 다음과 같이 부호화 되어 전송되게 된다.
 
각 블럭은 8x8 [[이산 코사인 변환]](descrete cosine transformaton)의 과정을 거치게 된다. 변환으로 얻어진 각 계수들은 미리 정해진 값들로 나누어 양자화 되고, 지그재그로 재배열 된 후 영에 대한 [[RLC]]을 하게 된다. 마지막으로 [[허프만 코딩]]으로 부호화를 마친다.
 
I 픽쳐 인코딩은 공간적인 반복성에 대한 것이고, P 와 B 픽처는 시간적인 반복성에 대한 것이다. 다시 말해, 동영상을 이루는 이어지는 두개의 정지영상은 서로 상당히 비슷하며, 그래서 P 픽처는 보통 I 픽처의 10%, B 픽처는 2%의 크기로 부호화 된다부호화된다.
 
세가지세 가지 프레임으로 이루어지는 일련의 프레임들은 GOP(Group of Pictures)라 불리는 구조를 이룬다. 다양한 구조의 GOP가 가능하지만 많이 쓰이는 것은 I_BB_P_BB_P_BB_P_BB_P_BB_ 의 순서로 15개의 프레임이 하나의 GOP를 구성하는 것이다. 이와 유사하게 12개의 프레임으로 만들어진 GOP구조도 자주 쓰인다. GOP 구조의 I, P, B 프레임의 구성 비율은 비디오 스트림의 성격, 출력 스트림이 갖어야 하는 대역폭(bandwidth)등에 따라 정해진다. 인코딩에 걸리는 시간도 비율을 결정하는 한 요소이다. 예를 들어이를테면 실시간으로 전송해야 하는 생방송의 경우에 인코딩에 동원되는 자원은 한정되어 있으며, B 픽처가 많이 들어간 스트림은 I 픽처만으로 이루어진 스트림에 비해 인코딩에 3배 정도의 시간이 들 수 있다.
 
MPEG-2 인코더의 출력 비트율은 일정해야 하거나, 정해진 최대 비트율을 갖고 변할 수 있다. 가변 비트율의 예로 10.4 Mbps를 최대 비트율로 갖는 DVD 영화를 들 수 있다. 일정한 비트율을 얻기 위해서 양자화의 수준을 변경시킬 수 있다. 그러나 양자화가 심하게 될 경우엔 전송된 스트림이 디코딩 된 화면에 격자모양이 나타날 수 있다. 이 현상은 비트율이 내려갈 수록내려갈수록 더욱 심각해진다.
 
=== MPEG-2 오디오 부호화 ===
 
MPEG-2 는 또한 새로운 오디오 인코딩 방식을 도입한다. 이는
이는
* 반으로 줄어든 샘플링 율을 사용하는 저속 비트율 인코딩 (MPEG-1 Layer 1/2/3 LSF)
* 다채널 인코딩. 최고 5.1 채널
 
DVD 표준에는 다음과 같은 제한 사항이 더해진다.
 
* 해상도의 제한
** 720 x 480 픽셀, 초당 59.94 field/s필드 (FCC)
** 720 x 480 픽셀, 초당 29.97 frame/s프레임 (FCC)
** 720 x 576 픽셀, 초당 50 field/s필드 (CCIR)
** 720 x 576 픽셀, 초당 25 frame/s프레임 (CCIR)
* 초당 최고 9,8 Mbit/s메가비트
* YUV 4:2:0
* 부가적인 자막 가능
* 오디오
** 48 kHz MPEG-2 Layer 2 가능
** 48 kHz 최고 448초당 kbit/s448 킬로비트의 디지털 돌비 가능
** 754 혹은또는 초당 1510 kbit/s킬로비트dtsDTS 가능
** 최소한 하나의 MPEG 오디오 혹은또는 DD 오디오 트랙 포함
* GOP 구조에의구조의 제한
 
=== DVB에서의 MPEG-2 ===
 
[[DVB|DVB-MPEG]]에 더해진 제한사항제한 사항.
 
* 다음의 SDTV 급 해상도만 허용됨.
** 720 × 480 pixel화소, 24/1.001, 24, 30/1.001 or 30 frame프레임/s
** 640 × 480 pixel화소, 24/1.001, 24, 30/1.001 or 30 frame프레임/s
** 544 × 480 pixel화소, 24/1.001, 24, 30/1.001 or 30 frame프레임/s
** 480 × 480 pixel화소, 24/1.001, 24, 30/1.001 or 30 frame프레임/s
** 352 × 480 pixel화소, 24/1.001, 24, 30/1.001 or 30 frame프레임/s
** 352 × 240 pixel화소, 24/1.001, 24, 30/1.001 or 30 frame프레임/s
** 720 × 576 pixel화소, 25 frame프레임/s
** 544 × 576 pixel화소, 25 frame프레임/s
** 480 × 576 pixel화소, 25 frame프레임/s
** 352 × 576 pixel화소, 25 frame프레임/s
** 352 × 288 pixel화소, 25 frame프레임/s
 
 
=== MPEG-2 표준 문서 ===
 
; ISO/IEC 13818-1 : 시스템 - 비디오와 오디오 데이터의 동기화와 멀티다중 플렉싱을송신을 정의.
; ISO/IEC 13818-2 : 비디오 - 비월주사, 순차주사 비디오 신호의 압축 코덱을 정의.
; ISO/IEC 13818-3 : 오디오 - 오디오 신호의 개념적인 압축 코덱, MPEG-1 ([[MP3]])에 다채널을여러 가능케한채널을 쓸 수 있게 한 확장을 정의.
; ISO/IEC 13818-4 : 테스트 절차를 정의. Describes호환성 procedures테스트를 for위한 testing절차를 compliance서술하였음.
; ISO/IEC 13818-5 : 소프트웨어 시뮬레이션 시스템을 정의.
; ISO/IEC 13818-6 : DSM-CC (Digital Storage Media Command and ControlControl의 약자)의 확장을 정의.
; ISO/IEC 13818-7 : [[AAC]] ([[Advanced고급 Audio오디오 Coding코딩]])
; ISO/IEC 13818-9 : 실시간 인터페이스를 위한 확장.
; ISO/IEC 13818-10 : ConformanceDSM-CC의 extensions순응 for DSM-CC.확장
; ISO/IEC 13818-11 : IPMPMPEG2 on시스템 MPEG2위의 SystemsIPMP
 
[[분류:ISO 표준]]