Bộ chuyển đổi MPEG sang MPEG-2

MPEG (MPEG-1) là tiêu chuẩn nén video và âm thanh nền tảng được công bố vào tháng 8 năm 1993 bởi Moving Picture Experts Group dưới mã ISO/IEC 11172. Đây là tiêu chuẩn quốc tế đầu tiên cho nén mất dữ liệu của hình ảnh chuyển động và âm thanh đi kèm, thiết lập các nguyên tắc và kỹ thuật ảnh hưởng đến hầu hết mọi codec video sau này. Video MPEG-1 đạt được nén thông qua sự kết hợp của dự đoán bù chuyển động, mã hóa biến đổi cosin rời rạc và mã hóa entropy độ dài thay đổi, tổ chức quanh ba loại khung hình: I-frame (mã hóa intra), P-frame (dự đoán) và B-frame (dự đoán hai chiều). Tiêu chuẩn nhắm đến tốc độ bit khoảng 1,5 Mbps cho cả âm thanh và video kết hợp, tạo ra chất lượng tương đương băng VHS ở độ phân giải SIF (352x240 cho NTSC). Mức nén này được chọn cụ thể để phù hợp với thông lượng dữ liệu của ổ CD-ROM tốc độ 1x, tạo điều kiện cho định dạng Video CD đưa video kỹ thuật số đến người tiêu dùng vào đầu những năm 1990. Thành phần âm thanh, đặc biệt là Layer III (MP3), đã trở thành định dạng âm thanh có ảnh hưởng lớn nhất trong lịch sử. Cấu trúc khung hình I/P/B, phương pháp ước lượng chuyển động và mã hóa biến đổi dựa trên khối đã thiết lập khuôn mẫu kiến trúc mà mọi codec video lớn đều tuân theo, từ MPEG-2 qua H.264 và xa hơn nữa. Dù đã bị vượt qua về hiệu suất nén từ lâu, MPEG-1 vẫn được hỗ trợ bởi hầu như tất cả phần mềm phương tiện.

MPEG-2 là tiêu chuẩn nén video và âm thanh được triển khai rộng rãi, phát triển bởi Moving Picture Experts Group và được phê duyệt năm 1995 dưới mã ISO/IEC 13818. Xây dựng trên nền tảng của MPEG-1, MPEG-2 được thiết kế để xử lý tốc độ bit và độ phân giải cao hơn, đặc biệt là video xen kẽ cho truyền hình phát sóng, phù hợp cho các ứng dụng từ truyền hình độ nét tiêu chuẩn đến nội dung độ nét cao. Tiêu chuẩn giới thiệu khái niệm profile và level, cho phép các triển khai nhắm đến các tầng khả năng cụ thể — từ Simple Profile cho ứng dụng cơ bản đến High Profile hỗ trợ chroma 4:2:2 cho phát sóng chuyên nghiệp. MPEG-2 trở thành xương sống nén của truyền hình kỹ thuật số trên toàn thế giới, được áp dụng bởi các tiêu chuẩn DVB, ATSC và ISDB, đồng thời phục vụ là codec video cho DVD-Video, đưa video chất lượng điện ảnh đến thị trường tiêu dùng. Lớp transport stream cung cấp ghép kênh mạnh mẽ với tính năng chống lỗi thiết yếu cho truyền tải phát sóng qua các kênh nhiễu, trong khi biến thể program stream phục vụ các ứng dụng hướng lưu trữ như DVD. MPEG-2 hỗ trợ độ phân giải lên đến 1920x1152 ở Main Profile at High Level, với tốc độ bit đạt 80 Mbps trong cấu hình chuyên nghiệp. Mặc dù các codec mới hơn như H.264 và HEVC mang lại hiệu suất nén vượt trội đáng kể, MPEG-2 vẫn bám rễ trong hạ tầng phát sóng, hệ thống cáp và vệ tinh, và hàng tỷ đĩa DVD đang lưu hành trên toàn thế giới.