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　MPEG(Moving Picture Expert Group)

MPEGとは本来マルチメディア符号化を行っている組織の略称ですが、最近では動画圧縮における国際規格の呼び名としても使われています。MPEG規格はもともと、蓄積メディア、放送、通信などのためのマルチメディア符号化の規格でしたが、MPEGのフェーズが進むにつれ、より広範囲な内容を含むものとなっています。		※MPEG-3はHD信号を取り扱うものでしたが、MPEG-2に統合されたので欠番となっています。

フェーズ	MPEG-1	MPEG-2	MPEG-4
主なアプリケーション	VIDEO CD PC用ソフト	DVD BS/CS/地上波ケーブル放送	インターネット TV電話/移動体通信 HD制作

　MPEG-2のレベルとプロファイル

MPEGには、信号（ビットストリーム）の互換性を保つための仕組みとして、レベルとプロファイルと呼ばれる尺度があります。

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レベル

処理できる画像の大きさ（解像度）を示します。

Low	MPEG-1と同等の解像度	Video CD
Main	通常のテレビレベル	DVD、SDTVでのデジタル放送
High	HDTVと同等レベル	HDTVでのデジタル放送

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プロファイル

機能性を示します。

Simple	符号化遅延を小さくすることを意図したプロファイルで通信向け
Main	MPEGの中核を成すプロファイルで現在最も多く利用されている
4:2:2	高画質に対応するためMainを拡張したもの。放送業務用途に利用

サンプルフォーマットは走査線に含まれる輝度情報Yと色差情報Cb、Crの3つの成分比率（サンプル数）を表しています。
4：2：0は走査線の奇数ラインと偶数ラインで交互に4：2：0、4：0：2となり、片方の値を代表させ、4：2：0と表しています。
デジタル放送やDVDなどは全てMain Profileが使用されているため4：2：0が採用されていますが、制作用途など高画質に対応するため、Main Profileを拡張したフォーマットとして4：2：2 Profileが規格化されています。

　GOP（Group of Pictures）

モーションJPEGでは1フレーム毎の圧縮を行っていますが、MPEGでは高圧縮率に対応するため、フレーム間の差分情報を用いて圧縮することが可能です。
MPEGは3種類のフレームデータを混在させ、通常は15フレームを1つのグループとして取り扱っています。

GOP構造の一例

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3種類のフレームデータ

処理できる画像の大きさ（解像度）を示します。

Iフレーム（Intra-Picture）

DCT（離散コサイン変換）で圧縮された1枚のフレームデータで、このデータのみで完全な一枚の映像を再現可能。

Pフレーム（Predictive-Picture）

予測フレーム。ひとつ前のフレームから次のフレームがどう変わるかの予測データだけが入っている。直前のフレームの画像が分からないと意味のないデータ。

Bフレーム（Bi-directionally predictive-Picture）

双方向（前後フレーム）から予測するデータが入っている。
　

MPEG-1ではI／P／Bフレームを用いたGOP構造の圧縮のみ対応していますが、MPEG-2ではGOP構造に加え、編集用途に優れた Iフレームのみの圧縮にも対応しています。
一般的には15フレームを1グループとした圧縮を15GOP（Long GOP）、Iフレームのみの圧縮を1GOP（Short GOPまたはイントラフレーム圧縮）と呼んでいます。
MPEG IMXフォーマットは1GOPを採用しています。

MPEGにおける予測方法

　MXF（Material eXchange Format）

MXF（Material eXchange Format）は、Pro-MPEGフォーラムにより開発されたファイル交換フォーマットです。開発後、AAFアソシエーション、EBUとの共同開発プロジェクトにより高機能化され、現在、国際標準化機関「SMPTE」で標準化作業が進められています。

MXFは、圧縮方式や信号フォーマットに依存しないファイル交換フォーマットのため、インターネット、LANなどのストリーミング可能な環境にファイルを転送することで、ストリーミング機能を実現。また、MPEG IMX、HDCAM、DVなどのAVコンテンツだけでなく、その内容・種類・撮影場所・撮影機材など番組／CM制作に欠かせないメタデータも一体化して送ることが可能です。
撮影から編集、送出、アーカイブまでをファイルで一元管理することで、制作現場の効率性向上、コスト削減が期待されています。

MXFの構造イメージ図


■	Pro-MPEG フォーラム
	1998年6月に英国国営放送局BBCを中心に結成。現在は世界の放送局やプロダクション、メーカーなど130社以上が参加しています。機器間の相互接続を実現するための共通インターフェースとしてSDTI-CPやMXFの標準化を推進しています。