MPEG2
MPEG-2 est la seconde génération de la norme du Moving Picture Experts Group, intitulée « Codage générique des images animées et du son associé », qui définit les aspects de compression de l’image et du son, ainsi que le transport des données à travers des réseaux pour la télévision numérique. Cette fiche décrit à la fois les formats conteneurs MPEG-2, le format du flux vidéo H.262 (MPEG-2 part 2) et le format du flux audio MPEG-2 layer II (MPEG-2 part 3).
Le type MIME le plus couramment utilisé, et reconnu par l'IETF, est video/mpeg, mais on note l'utilisation de quatre sous-types également officiels liés à chaque format conteneur (video/mpv pour MPEG-1 or -2 Elementary Stream, video/mp2t pour MPEG-2 Transport Stream, video/mp1s pour MPEG-1 Systems Stream et video/mp2p pour MPEG-2 Program Stream), ainsi que d'autres types MIME (ceux-là officieux).
Ce format est normalisé à partir de 1994 sous l'identifiant ISO/IEC 13818 (CPO-DOC). Il s’inspire largement du premier standard MPEG-1, mais fait appel à des outils optimisés et adaptés aux besoins de production, stockage et diffusion de programmes audiovisuels de la SD (720 x 576) à la HD (1920 x 1080).
La quasi-totalité des brevets portant sur le format MPEG-2 a expiré, en 2018 pour les derniers d'entre eux en vigueur aux États-Unis (CPO-LIB).
Le format du flux vidéo est parfois également nommé « H.262 », identifiant de la norme strictement équivalente portée par l'UIT.
MPEG-2 a largement été utilisé comme format de signaux de télévision numérique transmis par ondes hertziennes, câble et satellite. Il spécifie également le format des films et programmes distribués sur DVD et d'autres disques optiques.
À titre d'exemple, la Bibliothèque du Congrès a utilisé ce format pour la numérisation de ses cassettes VHS.
Le codec vidéo MPEG-2/H.262 est très similaire à celui défini dans la norme MPEG-1 partie 2. Il lui ajoute néanmoins la gestion du mode entrelacé. Il est suivi par le codec H.264 qui est adapté à un plus grand nombre d'usages, dont la transmission réseau de vidéo HD. On notera que le codec H.263 ne répond pas aux mêmes besoins que les précédents car il a pour usage principal la visioconférence.
La norme MPEG-2 définit plusieurs formats conteneurs selon l'usage prévu du contenu vidéo. On peut citer en particulier les conteneurs suivants.
- MPEG Program Stream (« MPEG-PS », « PS » ou « Program Stream ») pour des supports stables comme le DVD. Ce conteneur est défini par la norme MPEG-1 partie 1 et repris par la norme MPEG-2 partie 1 et son équivalent UIT H.222.0.
- MPEG Transport Stream (« MPEG-TS », « MTS » ou « Transport Stream », extensions
.tsou.m2ts) pour des usages de diffusion broadcast (télévision par câble ou satellite, notamment) où la transmission peut être instable. Ce conteneur est défini par la norme ISO/IEC 13818-1 (Systems) et son équivalent UIT H.222.0.
La norme MPEG-2 dans sa partie 2 décrit le codec vidéo, équivalent à l'UIT H.262, et définit six profils et quatre niveaux. Tous les profils ne sont pas utilisés à égalité ; les profils suivants semblent les plus répandus (classés par niveau de qualité croissant).
- Simple Profile, utilisé comme format de diffusion avec un sous-échantillonnage de la chrominance en 4:2:0. Il n’utilise pas d’image interpolée (B).
- Main Profile ou « MP », profil de base utilisé comme format de diffusion SD et HD ou pour la production et la transmission broadcast, avec un sous-échantillonnage de la chrominance en 4:2:0 avec la possibilité d’utiliser des images bidirectionnelles. Il est utilisé par le DVD et le Blu-ray, et les bouquets de programmes numériques.
- 4:2:2 Profile ou « 422 », destiné à la production, la post-production et la transmission broadcast. Il permet d’encoder du 4:2:2 à haut débit et un GOP court ou un codage intra-image.
Les niveaux déterminent la définition maximale de l’image :
- Low Level ou « LL » : n’accepte que les images à basse définition (format SIF MPEG-1) ;
- Main Level ou « ML » : niveau de base de la télévision standard de 720 x 576 ;
- High 1440 ou « H14L » : niveau correspondant à une image haute définition à 1920 x 1440 points par ligne ;
- High Level ou « HL » : niveau correspondant à une image HD véritable, avec une pleine définition de 1920 x 1080.
Seules douze combinaisons profil/niveau sont autorisées par la norme MPEG-2
Cette fiche décrit les formats conteneurs MPEG-2 avec un flux vidéo au format MPEG-2 part 2 (H.262) et un flux audio au format MPEG-1/2 layer II (parfois appelé « MP2 »).
Pour mémoire, on signalera que le conteneur MPEG-PS peut également contenir :
- un flux vidéo au format MPEG-1 vidéo ou, plus rarement, au format MPEG-4 partie 2 ;
- un flux audio aux formats MPEG-1/2 layer III (MP3) ou, plus rarement, AAC. La gestion du multi-canal dépend du codec utilisé.
Les conteneurs MPEG-PS et MPEG-TS peuvent embarquer des données dans tout autre format sous la forme de private streams à condition d'enregistrer auprès de la Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) un identifiant de format (format_identifier). Cette méthode a notamment été utilisée pour intégrer dans des conteneurs MPEG des sous-titres ou du son au format AC-3 (Dolby Digital).
MPEG-2 est normalisé par la norme ISO/IEC 13818 : « Codage générique des images animées et du son associé », qui comporte, en avril 2021, onze parties. Celles concernées par cette fiche sont les parties 1 à 3. Les aspects Systèmes (synchronisation, transport, stockage) décrivent les formats conteneurs et sont définis dans la partie 1 : ISO/CEI 13818-1, correspondant strictement à la norme UIT H.222.0. Le format des flux audio et vidéo, en particulier la méthode de compression, est défini dans les parties 2, ISO/CEI 13818-2 (vidéo) et 3, ISO/CEI 13818-3 (son), correspondant à la norme UIT H.262.
Les parties 1 et 2 de MPEG-2 ont été développées en collaboration avec l'UIT-T, qui en diffuse une version gratuite :
| Registre | Identifiant |
|---|---|
| Wikidata | Q28018471 |
| Bibliothèque du Congrès |
fdd000335 pour la famille de formats conteneurs fdd000028 pour le codec vidéo (H.262) fdd000033 pour le profil Simple du codec vidéo fdd000032 pour le profil Main du codec vidéo fdd000034 pour le profil 4:2:2 du codec vidéo |
| PRONOM | x-fmt/386 |
| Just Solve the File Format Problem | MPEG-2 |
Mesures techniques de protection (CPO-PRO) : MPEG-2 partage avec MPEG-4 les mêmes mécanismes de protection, décrits dans le document Intellectual Property Management and Protection in MPEG Standards.
MPEG-2 spécifie des métadonnées techniques dans les en-têtes des macroblocks, des images, des séquences, etc. nécessaires à la lecture du flux vidéo.
MPEG-2 n'a en revanche pas spécifié de formalisme pour des métadonnées descriptives, ce qui a conduit le groupe MPEG à normaliser MPEG-7 pour combler cette lacune.
Pour la manipulation et le transcodage, la BnF utilise l’outil ffmpeg.
L'outil d'analyse et d'extraction de métadonnées techniques pour la BnF est MediaInfo, qui dispose d'une sortie native dans le format de métadonnées de caractérisation préféré par la BnF, MPEG-7.
Avant de lui préférer le format MP4 H.264, la BnF a utilisé depuis 1999 le format MPEG-2 H.262 selon les modalités suivantes.
Avec un codec H.262 Main Profile @ Main Level (abrégé en MP@ML)
- Pour un signal SD (720×576), avec un sous-échantillonnage de la chrominance à 4:2:0 et des débits de 6, 12, 15 Mb/s, avec un GOP de 12 et en CBR. Avec un codec H.262 Main Profile @ High Level (abrégé en MP@HL)
- Pour un signal SD (720×576), avec un sous-échantillonnage de la chrominance à 4:2:0 et des débits de 25 Mb/s, avec un GOP de 1 et en CBR.
- Pour un signal HD (1440×1080), avec un sous-échantillonnage de la chrominance à 4:2:0 et un débit de 25 Mb/s, avec un GOP de 12 et en CBR.
Avec un codec H.262 4:2:2 Profile @ Main Level (abrégé en 422P@ML)
- Pour un signal SD (720×576), avec un sous-échantillonnage de la chrominance à 4:2:2 et des débits de 25 Mb/s, avec un GOP de 1 et en CBR. Les signaux audio sont encodés en MPEG-1 Layer II en 384 kb/s pour les encodages Main Profile et en L-PCM pour le 4:2:2 Profile.
Dans les collections de la BnF sont présents, au titre du Dépôt légal ou de divers dons et dépôts, des documents dans un format conteneur MPEG-2 et encodés avec le codec H.262.