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Terme Definition
MPEG-2

MPEG-2 Norme ISO/CEI 13818-1. Ce système de compression vidéo a été initialement conçu pour transmettre les signaux audio et vidéo numériques à des taux de compression très élevés.

Il s'agit actuellement du format de référence utilisé dans la plupart des transmissions DTV mondiales. Il est également très répandu dans les créations de DVD, de projets SD et HD et dans une multitude d'applications nécessitant des taux de compression vidéo élevés. Le tableau suivant répertorie les différents niveaux et profils qui constituent la famille MPEG-2. De nombreuses combinaisons sont possibles afin de répondre aux exigences de chaque application. A noter cependant que toutes ces combinaisons seraient impossibles sans la phase préalable de décodage en vidéo de bande de base, suivie de celle de recodage.



Les profils indiquent l’ensemble d'outils de compression utilisé. Les niveaux décrivent le format (qualité d'image) obtenu pour du matériel HD passé en VHS. Le débit est indiqué pour chaque combinaison profil/niveau. Les valeurs mentionnées correspondent aux niveaux et débits maximaux.

Des valeurs moins élevées peuvent être utilisées. Les combinaisons adaptées au HD nouvelle génération sont indiquées en rose. Délibérément asymétrique, le format MPEG-2 est beaucoup plus simple à décoder qu'à coder. C'est pourquoi les prix sont si bas pour les consommateurs et si élevés pour les diffuseurs. Ce codage s'effectue en deux temps. Sensiblement similaire à la compression JPEG, la première phase du codage consiste à compresser les données au format DCT intraframe (images I) puis à leur appliquer un facteur de quantification afin de réduire leur volume.

Au cours de la seconde phase, une compression inter-image permet de calculer le mouvement des macroblocs et de remplacer ces informations par plusieurs images I successives, afin de former un GOP. Le mouvement est ainsi transcrit en vecteurs cinétiques, chacun indiquant une direction et une distance. Le volume de données de tous les vecteurs additionnés est considérablement réduit par rapport à celui requis par les images I. Remarque : le calcul des vecteurs cinétiques n'est pas une science exacte.

La qualité d'image peut varier considérablement selon le type de compresseur MPEG. Cependant, en raison du caractère déterministe de la décompression, tous les décodeurs fonctionneront de la même façon. Le processus de codage passe obligatoirement en revue plusieurs images à la fois, ce qui entraîne des retards considérables. De la même façon, le rendu des images est retardé au niveau du décodeur. Dans le cas des transmissions, ce retard peut atteindre une seconde. De plus, le format MPEG-2 est parfois utilisé sur des circuits de diffusion dits « de contribution », provoquant un retard caractéristique. Lors d'un reportage en direct, par exemple, il se traduit par un décalage entre la question posée en studio et la réponse du journaliste sur le terrain. L’utilisation de taux de compression très élevés est essentielle à la transmission de données vidéo et audio HD dans de bonnes conditions.

A titre indicatif, le matériel HD 10 bits non compressé requiert une vitesse de transfert de 1 244Mb/s. Il s'agit ici de données 10 bits échantillonnées à la norme 4:2:2. Dans le cas de données 8 bits échantillonnées à 4:2:0, la transmission des données doit être de 746 Mb/s. Néanmoins, les canaux de transmission ATSC (19,2 Mb/s) ou DVB (20 Mb/s, variable selon la largeur du canal, notamment) requièrent une compression approximativement supérieure ou égale à 40:1.

Voir aussi : DCT, GOP, compression intra-image, compression interimage. Macrobloc

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