III. MPEG-2

Il est commun de croire, à tort, que MPEG-2 remplace MPEG-1. La réalité est tout autre : chaque algorithme a été spécifiquement conçu pour différents taux de transfert. MPEG-2 s'applique en effet à des taux supérieurs à ceux auxquels se consacre MPEG-1. La différence essentielle entre ces deux normes, pour la vidéo, réside en l'ajout de la prédiction de mouvement basée sur des champs et qui nécessite plus d'informations contextuelles.

La vidéo analogique est entrelacée, chaque séquence vidéo (ou demie-séquence), consiste en deux trames, de sorte que le flux d'informations soit deux fois plus important que celui des images. Les deux trames sont déplacées verticalement de sorte que la résolution est 576 (ou 480) lignes pour des scènes "statiques", alors que la résolution verticale est deux fois plus faible, soit 288 (ou 240) colonnes, et que la résolution temporelle est doublée à 50 Hz (ou 59,94 Hz) pour les scènes en mouvement. Ceci est un compromis raisonnable compte tenu des propriétés psycho-visuelles de la vue humaine qui peut tolérer une résolution verticale réduite pour des objets en déplacement et peut faire une analyse convenable sur deux champs pour obtenir la perception d'une meilleur résolution verticale pour les objets statiques.

L'algorithme MPEG-1 fut originellement conçu pour des taux de transferts de CD simple vitesse (1,5 Mbit/s soit 200 Ko/s) et se base à partir de l'observation selon laquelle, pour des taux de compression très élevés, la qualité de sortie est d'autant meilleure que la perte d'information se situe plus en amont du procédé de codage. Ceci est illustré par le graphe ci-dessous, qui montre la qualité obtenue suivant le taux de transfert.

La courbe CCIR 601 correspond à une vidéo compressée en pleine résolution d'entrée (720x576). Lorsque le taux de compression diminue, la qualité vidéo en sortie se détériore graduellement jusqu'à un peu moins de 5 Mbit/s, taux en-dessous duquel la qualité chute. D'un autre côté, la courbe SIF (Source Input Format) est incapable de fournir une qualité équivalente à de hauts débits, mais lorsque le taux tombe en-dessous d'environ 3,5 Mb/s, elle s'avère plus performante que la courbe CCIR 601 ! SIF est une résolution réduite obtenue en faisant passer l'entrée de 720x576 à 360x288 avant compression (en faite seule 352 pixels sont considérés compte tenu de la structure de l'algorithme MPEG).

En conséquence on choisira :

en dessous de 3,5 Mb/s : MPEG-1à la résolution SIF
au dessus de 5 Mb/s : MPEG-2 à la résolution CCIR 601

Différences entre MPEG-1 et MPEG-2

MPEG-2 supporte d'autre méthodes de balayage de blocs que celle du "zigzag"
MPEG-2 fonctionne à des taux plus élevé MPEG-1
MPEG-2 supporte le son surround et Dolby AC-3
MPEG-2 contient des informations d'échelle spatiale supplémentaire. Ainsi des décodeurs différents peuvent obtenir des qualités différentes en sortie. Ceci est nécessaire pour certaines applications comme la télévision numérique et la HDTV.
MPEG-2 permet l'affichage de séquences à des taux différents (jusqu'à 30 images/s)
MPEG-2 propose de nouveaux algorithmes pour la compensation du mouvement basé notamment sur l'utilisation de bloc 16x8.
MPEG-2 permet un sur-échantillonage des signaux Y:U:V (luminance et chrominance). MPEG-2 peut coder la couleur au format 4:2:2 pour des travaux en studio.
MPEG-2 DSM-CC (Digital Storage Media Command and Control)
MPEG-2 a un taux de transfert maximum de 15 Mb/s

 

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