a. Cấu trúc dòng bit video MPEG-2
Cấu trúc dòng bit video MPEG-2 có sự phân lớp và là sự mở rộng cú pháp của cấu trúc MPEG-1. Nó bao gồm các chức năng của MPEG-1, có nghĩa là chúng tương hợp với nhau. Có hai hướng đi trong dòng bit MPEG-2 hoặc theo quy trình của MPEG-1 hoặc theo chức năng mở rộng của MPEG-2
Hình 2.23. Hai hướng bit trong cú pháp dòng bit MPEG-2
Hướng mở rộng phải thực hiện mọi lợi ích của MPEG-1. MPEG-2 có khả năng xử lý chuỗi video xen kẽ. Sơ đồ mã hoá có thể thích nghi với sự lựa chọn Field hoặc Frame trong khi MPEG-1 chỉ có một mode cố định.
Chuỗi video được bắt đầu mã hoá bằng Sequence Header, sau đó là chuỗi mở rộng (nếu có) và các nhóm ảnh. Nếu phần chuỗi mở rộng không được xác định (không có mã báo có thành phần mở rộng), các lớp tín hiệu tiếp theo khi đó sẽ thực hiện quy trình giống MPEG-1, đó là tương hợp thuận.
Nhớ đệm Giải mã entropy Giải lƣợng tử hóa Biến đổi DCT ngƣợc Ảnh dự báo Nhớ ảnh Nén video
Số liệu điều khiển
Video Chuỗi Header MPEG-1 ISO/IEC 11172-2 Chuỗi mở rộng Dòng bit
có chức năng đặc biệt trong Extension Header của GOP. Các thông số quan trọng dùng để mã hoá mở rộng được xác định nghĩa trong Extension Header của ảnh.
Các lớp dưới Slice không bị ảnh hưởng đáng kể. Slice tổng quát không cần mã hóa các vùng nhất định nào đó trên ảnh cũng là một bộ phận của Extension MPEG-2
Hình 2.24. Cấu trúc dòng bit video MPEG-2 b. Đặc tính và mức
Nén MPEG-2 có chuỗi các mức (Level) và đặc tính (Profile) được dùng cho nhiều ứng dụng khác nhau. Phân chia các cấu trúc thành các tập con gọi là Profile. Trong phạm vi mỗi Profile chỉ cho phép sử dụng các phần tử của các phần tử vừa phải trong cấu trúc tín hiệu đầy đủ.
Các định nghĩa về Profile:
Simple Profile (Profile đơn giản): số bước nén thấp nhất chỉ cho phép mã hoá các ảnh I hoặc P, việc tách ảnh loại B làm giảm bộ nhớ dùng cho giải mã chuỗi.
Main Profile (Profile chính): cho phép sử dụng tất cả các loại ảnh nhưng không tạo ra các mức bất kỳ. Chất lượng tốt hơn Profile đơn giản nhưng tốc độ bit không thay đổi.
Chuỗi Header Chuỗi mở rộng GOP Header GOP mở rộng Header ảnh Ảnh mở rộng Lớp Slice Lớp MB Lớp Block
MPEG-2 cho phép phân cấp theo tỷ số tín hiệu trên tạp âm. Chuỗi ảnh có thể chia thành hai lớp phân biệt nhau về chất lượng. Lớp thấp bao gồm ảnh cơ sở, lớp cao bao gồm ảnh hoàn thiện hơn, cho phép khôi phục cùng ảnh đó nhưng chất lượng cao hơn.
Spatially Scable Profiie (phân cấp theo không gian): chuỗi ảnh được chia ra thành hai lớp tương ứng với độ phân giải khác nhau của ảnh. Lớp thấp bao gồm ảnh có độ phân giải thấp, lớp cao bao gồm ảnh có độ phân giải cao hơn.
High Profile (Profile cao): cho phép đối với cả hai loại thang mức và chuẩn 4:2:2 của tín hiệu video. Bao gồm toàn bộ các công cụ của Profile trước cộng thêm khả năng mã hoá các tín hiệu khác nhau cùng một lúc
Vấn đề hạn chế mức có liên quan đến độ phân giải cực đại của ảnh. Có 4 mức sau:
Low level (mức thấp): ứng với độ phân giải của MPEG- 1, bằng 1/4 độ phân giải truyền hình tiêu chuẩn.
Main level (mức chính): độ phân giải truyền hình tiêu chuẩn.
High-1440 level (mức cao): độ phân giải của HDTV với 1440 mẫu/dòng.
High level (mức cao): độ phân giải của HDTV với 1920 mẫu/dòng.