MPEG1과 MPEG2의 비교

목차

Ⅰ. MPEG 1, MPEG 2의 개요

Ⅱ. MPEG 1, MPEG 2의 부호화 방식

Ⅲ. MPEG 1, MPEG 2의 개념 및 특징

Ⅳ. MPEG 1, MPEG 2 오디오

Ⅴ. MPEG-1과 MPEG-2의 기술적 차이점

본문내용

화에는 실시간 처리가 가능
MPEG-2의 부호화 방식
기술적으로는 통신 미디어용인 H.261이나 저장 미디어용인 MPEG-1을 기반으로 개발
대상 영상을 현행 TV품질 이상으로 하고 실제 표준화 작업에 있어서 도 통신, 가전, 컴퓨터, 방송 등 각 분야로 광범위하게 응용 가능
고화질 디지털 영상을 이용하여 가라오케, 영화, 멀티미디어 시스템 등 에 활용 가능
메인 프로파일(Main profile) : 대부분의 어플리케이션을 지원하기 위해 정의되었으며, 2 ∼15 Mbps 정도의 비디오 압축률을 제공
TV, 케이블 방송, 위성 방송, 디지털 VCR을 포함한 광 저장매체 등에 서비디오 서비스를 제공
단순 프로파일(Simple profile)은 상대적으로 비용을 줄이기 위해 설계되 었으며 상대적으로 비디오 처리에 대한 요구사항이 약함
Ⅲ. MPEG 1, MPEG 2의 개념 및 특징
MPEG-1의 개념 및 특징
H.261과 JPEG을 기본으로 하되, 이를 개량하여 만든 것으로서, 1.5 Mbps까지의 부호화 비트율(bit rate)을 지원
화면의 구조로서 새로운 GOP(Group Of Pictures) 구조를 채용함
프레임 단위의 압축은 물론 프레임간의 연관성을 이용한 압축방법 적 용
2차원 공간상의 중복을 제거하기 위해 DCT 이용
비디오 시퀀스가 갖는 시간축 상의 중복을 없애기 위해 움직임 보상방법을 이용
프레임 메모리 2장을 사용하여 쌍방향 예측 수행
임의 접근(Random access)을 가능케 하기 위해, 프레임내 부호화 화면 (I picture)을 주기적으로 도입하고, 프레임내 부호화 화면이 적어도 1장 들어가는 GOP 구조를 제공함
CD-ROM과 같은 읽기 전용 기억장치(Read-only memory)에서의 이용을 주요 대상으로 하였으므로 부호화에 소요되는 시간은 어느 정도 허용 된 반면, 복호 처리는 실시간으로 가능하게 함
스크린 포맷에 있어서 화면 크기를 자유롭게 선택할 수 있도록 함(두 가지 형태의 SIF (Source Input Format) 지원. NTSC용 : 352 240 화소에 초당 30프레임, PAL용 : 352 288 화소에 초당 25프레임으로 각각 구성되어 있음)
MPEG-2의 개념 및 특징
저장 미디어뿐 아니라 통신, 방송 미디어에서 적용 가능
현행 TV 품질이상의 고품질 영상을 대상으로 하며, HDTV 서비스까지 확장 가능
MPEG-1과의 호환 가능하여, MPEG-1 비트 스트림도 복호화 가능
MPEG-1, H.261 과는 달리 순차 주사(sequential scan)은 물론 비월 주사(Interlaced scan)도 처리 가능
비트 스트림에 대한 확장성(Scalability)을 가지고 있어서, 공간 해상도와 시간 해상도가 다른 2종류 이상의 영상을 복원할 수 있는 능력을 가짐
Ⅳ. MPEG 1, MPEG 2 오디오
MPEG-1 오디오
1) 개요
- 고품질 스테레오 부호화를 위한 ISO/IEC의 표준 방식으로서, MPEG 내에서 동영상 부호화와 병행하여 표준화됨
그림 6.8 MPEG-1 오디오 부호화기의 예
그림 6.9 MPEG 오디오 복호화기
- 최소가청한계 : 인간이 감지하는 음의 최소레벨을 말하며, 음의 고저에 따라 다름
- 마스킹 특성 : 왜곡이나 배경잡음의 감지한계와 관계가 있으며 특정음의 감지한계는 함께 들리는 다른 음에 의해 크게 변함
- MPEG 오디오 부호화시 먼저 크리티컬 밴드등의 청각심리를 효율적으로 이용하기 위하여 서브밴드로 오디오 주파수 대역을 세분화함
- 다음 각 대역별로 양자화를 행하는데, 이때 청각 심리모델의 결과가 제어신호로서 이용됨
- 양자화된 결과에 대해서 최종적으로 부호화를 행함
그림 6.10 대역분할을 이용한 MPEG-1 오디오 부호화기
2) MPEG 오디오 압축원리
- 악음신호 등을 표본화하는데 많이 사용하는 PCM 부호에서는 40 kHz 이상의 표본화 주파수와 16비트 정도의 비트 수가 필요함
- 디지털화에 따라 발생하는 잡음에너지를 임계영역 안에 들어가게 함으로써 이들 잡음이 인간에 들리지 않게 함
3) MPEG 오디오 알고리즘
모드
비트율
부호화 방식
H/W 규모
계층 1
128kbps (모노)
256kbps(스테레오)
32 서브밴드
스케일벡터
비트 할당
384 샘플/프레임
소
계층 2
96kbps(모노) 192kbps(스테레오)
32 서브밴드
스케일벡터
비트 할당
3개조 1152샘플/프레임
중
계층 3
64kbps(모노)
128kbps(스테레오)
32 서브밴드+ MDCT
스케일벡터
비트 할당
1152샘플/프레임
허프만 부호화
대
표 6.5 MPEG 오디오 계층
4) MPEG 오디오 데이터 구조
그림 6.11 프레임 구조(계층 1)
- 악음신호 등을 표본화하는데 많이 사용하는 PCM 부호에서는 40 kHz 이상의 표본화 주파수와 16비트 정도의 비트 수가 필요함
- 디지털화에 따라 발생하는 잡음에너지를 임계영역 안에 들어가게 함으로써 이들 잡음이 인간에 들리지 않게 함
MPEG-2 오디오
MPEG-1 오디오 방식 기능에 추가된 기능
- 멀티채널(MC ; Multichannel) : 5 채널 + LFE(Low frequency Effect)의 멀티채널 사운드 부호화
- 멀티링구얼(ML; Multiligual) : 7개 국어
- 저표본화 주파수(LSF ; Low Sampling Frequency ) : 16kHz, 22.05 kHz, 24kHz의 표본화 주파수
Ⅴ. MPEG-1과 MPEG-2의 기술적 차이점
구 분
MPEG-1
MPEG-2
응용분야
디지털 저장매체
방송, 통신
목표 비트율
1.5Mbps이하
2~45Mbps
해상도
360*240*30
720*480*30 1920*1080*60
주사방식
순차 주사
순차, 격행 주사
영상구성
프레임
프레임, 필드
색차신호
4:2:0
4:2:0, 4:2:2, 4:4:4
MPEG2에 보강된 기능
여러 가지 영상 포맷을 지원
MPEG-1 알고리즘을 포함하고 있어서, MPEG-1에 대한 호환성 (compatibility)은 물론, 뛰어난 확장성을 제공
빨리 감기, 느린 재생 등과 같은 강력한 트릭 모드(trick mode)를 지원하는 도구를 제공

키워드

MPEG1,   MPEG2,   MPEG,   MPEG 오디오,   MPEG 비디오,   압축