[Abk.
für Moving Pictures Experts Group, dt. »Expertengruppe
für bewegte Bilder«]
MPEG-2 wurde
ab 1993 als ISO/IEC 13818-1 eingeführt. Die
Norm gliederte sich ursprünglich in zehn Teile,
von denen jedoch nur die ersten drei als internationale
Norm anerkannt sind. Teil acht wurde zurückgezogen,
die restlichen gelten als noch nicht fertig gestellt.
Die ersten fünf Teile behandeln dieselben
Themen wie ihre Gegenstücke unter MPEG-1,
die restlichen befassen sich mit zusätzlichen
Fragen der Video- und Audiokompression, Decodern
sowie Übertragungen in Echtzeit. MPEG-2 ist
in der Lage bildschirmfüllende Filme in einer
Qualität zu liefern, die diejenige von herkömmlichen
Videos (VHS, SVHS) erreicht oder übersteigt.
Allerdings benötigt sie ein Trägermedium,
das mindestens 512 KByte/s übertragen kann,
was von schnelleren CD-ROM- und DVD-Geräten
erreicht wird. In MPEG-2 wird der Gedanke der Redundanzunterdrückung
noch weiter ausgeführt als in MPEG-1, allerdings
muss MPEG-2 zu MPEG-1 kompatibel bleiben. Ein Abspielgerät,
das MPEG-2 unterstützt, muss also in der Lage
sein, auch MPEG-1-Filme abzuspielen. Bei der Kompression
der Daten wird einerseits nach kaum veränderten
Bildinhalten gesucht, was bisweilen als Intrabildredundanz
bezeichnet wird, beispielsweise eine Mauer. Zudem
werden Bildelemente gesucht, die sich von Bild
zu Bild rasch verändern (die sog. Interbildredundanz),
etwa ein Ball, der von der Mauer abprallt.
Bei
der Kompression werden zunächst diese Interbildredundanzen
komprimiert, erst danach sind die Intrabildredundanzen
an der Reihe. Beide komprimierten Sequenzen werden
wieder in einen Datenstrom eingefügt, der
erneut komprimiert wird. Die unterschiedlichen
Bildinhalte verursachen dabei einen unterschiedlich
großen Aufwand, sodass die Übertragungsrate
pro Bild, gemessen in einem regelmäßigen
Zeitraster, verschieden sein wird. Die Bilddaten
werden daher zunächst in einem Puffer gehalten
und entsprechend der Komplexität sortiert.
Dann werden hier die am schnellsten wechselnden
Szenen teilweise gefiltert, was die Kontinuität
zwischen aufeinander folgenden Bildern erhöht,
allerdings um den Preis eines geringen, oft noch
tolerierbaren Qualitätsverlusts. Die Bildkompression
erfolgt in MPEG-2 außerdem mit einem von
mehreren unterschiedlichen Verfahren, das die jeweiligen
Daten am besten komprimiert. Entsprechend müssen
auch die Decoder all diese Kompressionsverfahren
verstehen und beinhalten. Tests zeigten, dass MPEG-2
durchaus die in Studios geforderte Qualität
erreichen kann. Zudem zeigte sich, dass die Anforderungen
an MPEG-2 bereits ausreichen, um auch HDTV im MPEG-2-Format
wiederzugeben, sodass der ursprünglich für
HDTV vorgesehene Standard MPEG-3 mit MPEG-2 verschmolzen
wurde.
Der
Audioteil von MPEG-2 erweitert den in MPEG-1 vorgegebenen
Bereich in mehreren Punkten, bleibt aber wie der
Videoteil abwärts kompatibel zur älteren
Definition. Zum einen wurden weitere Abtastfrequenzen
zugelassen, die nun bei 16 kHz, 22,05 kHz und 24
kHz liegen. Dadurch verbesserte sich die Tonqualität
bei niedrigen
Übertragungsraten. In einer proprietären
Erweiterung des Fraunhofer-Instituts für Integrierte
Schaltungen (IIS) in Erlangen, als MPEG-2.5 bezeichnet,
sind noch niedrigere Abtastfrequenzen bei 8kHz, 11,025kHz
und 12kHz möglich. Dies wird aber nicht von
allen Decodern unterstützt.
Des
Weiteren umfasst MPEG-2 nun bis zu fünf Audiokanäle
sowie einen zusätzlichen Kanal für tiefe
Frequenzen. Dies ermöglicht beispielsweise
die mehrsprachige Vertonung von DVDs. Schließlich
wurde ein neues Kodierungsschema eingeführt,
das vom IIS entwickelte AAC, das allerdings nicht
zu MPEG-2 abwärts kompatibel ist. Es unterstützt
zum einen mehr als fünf Audiokanäle,
bietet also so etwas wie Zukunftssicherheit, der
wesentliche Fortschritt sind jedoch eine höhere
Zahl von Kodierungsmethoden, die den Daten noch
besser als die bisherigen angepasst werden können
und somit eine noch bessere Tonqualität liefern.
Ebenfalls neu in MPEG-2 ist die Unterstützung
von zwei Datentypen, die mit den binären Film-
oder Tondaten übertragen werden können.
Sie umfassen Informationen über das Video
oder den Tonträger, können aber auch
andere Arten von Hintergrunddaten
übertragen. Sie werden als Service Information
bezeichnet. Der zweite Datentyp wird Private Data
genannt (dt. private Informationen) und enthält
Daten, die nur für einen bestimmten Anwender
oder eine bestimmte technische Ausstattung bestimmt
sind. Durch sie lassen sich in einem digitalen Kabelfernsehen
beispielsweise spezielle Programminformationen
übertragen.
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