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MPEG規格について調べてみた

技術情報

MPEGは Moving Picture Experts Group というISO/IECという国際団体のワーキンググループの略称。通常は大文字で表記される。また動画などの標準規格の名称としても使われている。このふたつの意味があるので注意が必要。

MPEG-1

ISO/ITCのMPEGによって策定された規格。CDに約1時間程度の動画を記録できるようにという目標で動画とオーディオが規格化された。また色々な動画やオーディオ(コーデック)を格納することができるコンテナでもある。

動画はITUで策定されたH261系統で、オーディオ規格としてはLayer1,2,3の三種類がある。MP3はこのMPEG-1のLayer3オーディオの事。ビデオCDにはLayer2オーディオが使われている。Layer3が再生できる場合、Layer1,2も再生できる上位互換になっている。

色情報は4:2:0。

Part 1 システム
Part 2 動画
Part 3 オーディオ
Part 4 妥当性テスト
Part 5 ソフトウェアシミュレーション

MPEG-2

ISO/ITCのMPEGによって策定された規格。動画・オーディオ・システム等について規格化している。当時の高画質動画向け(現在でいうところの標準画質SD)を目標として策定された。

DVD-Videoのようなメディア向けのMPEG2-PS(MPEG2 Program Stream)と、デジタル放送などの放送・通信向けのMPEG2-TS(MPEG2 Trasnport Stream)がPart1で定義されている。パソコンではMPEG2-PSが使われている。

動画に関してはITUで策定されたH262系統でPart2で定義されているMPEG2/H262。最大1,920×1,152 (Level HL)までの解像度をサポートしている。

MPEG-2 Profiles
略称: 名称 ピクチャコーディングタイプ 色情報 アスペクト比 スケーラブルモード DC成分精度
SP: Simple Profile I, P 4:2:0 正方形, 4:3, 16:9 none 8, 9, 10
MP: Main Profile I, P, B 4:2:0 正方形, 4:3, 16:9 none 8, 9, 10
SNR: SNR Scalable Profile I, P, B 4:2:0 正方形, 4:3, 16:9 SNR 8, 9, 10
Spatial: Spatially Scalable Profile I, P, B 4:2:0 正方形, 4:3, 16:9 SNR Spatial 8, 9, 10, 11
HP: High Profile I, P, B 4:2:2, 4:2:0 正方形, 4:3, 16:9 none 8, 9, 10, 11
422: 4:2:2 Profile I, P, B 4:2:2, 4:2:0 正方形, 4:3, 16:9 none 8, 9, 10, 11
MVP: Multi View Profile I, P, B 4:2:0 正方形, 4:3, 16:9 Temporal 8, 9, 19
MPEG-2 Level
略称: 名称 フレームレート(Hz) 最大水平解像度 最大垂直解像度 最大輝度 Main Profileでの最大ビットレート(Mbit/s)
LL: Low Level 23.976, 24, 25, 29.97, 30 352 288 3,041,280 4
ML: Mail Level 23.976, 24, 25, 29.97, 30 720 576 10,368,000
HPで4:2:0時は14,475,600, HPで4:2:2時は11.059,200
15
H-14: High 1440 23.976, 24, 25, 29.97, 30, 50, 59.94. 60 1,440 1,152 47,001,600
HPで4:2:0時は62,668,800
60
HL: High Level 23.976, 24, 25, 29.97, 30, 50, 59.94, 60 1,920 1,152 62,668,800
HPで4:2:0時は83,558,400
80

オーディオは、MPEG-1オーディオと互換性のあるBC(Backward Compatible)と、MPEG-1との互換性を排除したAAC(Advanced Audio Coding)がある。前者はPart3で、後者のAACはPart7で定義されている。

色情報は 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0が可能となっている。

Part 1 システム MPEG Transport Stream, MPEG Program Stream
Part 2 動画 MPEG2 / H.262
Part 3 オーディオ MPEG-2 BC
Part 4 妥当性テスト
Part 5 ソフトウェアシミュレーション
Part 6 DSM-CC拡張: extensions for Digital Storage Media Command and Control
Part 7 AAC: Advanced Audio Coding AACオーディオ
Part 8 (欠番)
Part 9 システムでコード用のリアルタイムインターフェイス拡張
Part 10 DSM-CC関連
Part 11 知的財産権

MPEG-3

欠番になった。当初は高精細画質向け(HD)を目標としていたがMPEG-2でカバーできるとの判断でキャンセルとなった。

MPEG-4

ISO/ITCのMPEGによって作成された規格。携帯電話やインターネットでのストリーミング配信を目標として策定された。

動画に関してはMPEGで作成されたMP4(part2で定義)とITUで策定されたH264系統のAVC(Advanced Video Coding)がある。通常はH264/MPEG-4 AVCと表記することが多い。

Part 1 システム
Part 2 動画
Part 3 オーディオ ALC: Audio Lossless Coding, SLS: Sclable Lossless Coding
Part 4 妥当性テスト
Part 5 参照ソフトウェア
DMIF: Delivery Multimedia Integration Framework
Part 7 最適化オブジェクト
Part 8 IPネットワーク上でのMPEG-4伝送
Part 9 参照ハードウェア
Part 10 AVC: Advanced Vide Coding ITU H-264
Part 11 シーン記述とアプリケーションエンジン
Part 12 ISOメディアフォーマット
Part 13 知的財産権の保護技術
Part 14 MP4ファイルフォーマット
Part 15 AVCファイルフォーマット
Part 16 3Dグラフィックス
Part 17 ストリーミングテキストフォーマット
Part 18 フォントの圧縮とストリーミング
Part 19 合成されたテクスチャストリーム
Part 20 LASer: Lightweight Application Schen Representation と SAF: Simple Aggregration Format
Part 21 GFX: MPEG-J Graphics Frameswork Extensions
Part 22 オープンフォントフォーマット
Part 23 SMR: Symbolic Music Representation
Part 24 オーディオとシステム強調
Part 25 3Dグラフィックス圧縮
Part 26 オーディオの妥当性
Part 27 3Dグラフィックスの妥当性
Part 28 合成フォント
Part 29 Webビデオ
Part 30 ISOメディアフォーマットテキストのオーバーレイ
Part 31 ブラウザ用動画