MPEG-1

MPEG-1 is de naam van de eerste standaard van de Moving Picture Expert Group (MPEG). Het doel van de MPEG-1 standaard was om bewegende beelden en bijbehorende audio te comprimeren tot een bitstroom van ongeveer 1,5 Mbit/s ten behoeve van digitale opslag. MPEG-1 Video is tegenwoordig een compresietechniek die niet alleen veel voor de opslag van video op CD wordt gebruikt, maar ook voor de opslag en het afspelen van video op PCs en voor de overdracht van video over Internet. MPEG-1 wordt onder andere gebruikt voor de Video CD.

De MPEG-1 standaard bestaat uit vijf delen. Deel 1 (Systems), deel 2 (Video) en deel 3 (Audio) werden eind 1992 goedgekeurd. Het deel Systems van de standaard omvat het samenvoegen (multiplexen) en synchronisatie van de video en de audio bitstroom.

MPEG-1 Video verzorgt efficiënte codering van non-interlaced video in ongeveer 1,15 Mbit/s met VHS video kwaliteit. MPEG-1 video compressie is gebaseerd op het feit dat opeenvolgende beelden (frames) veel overlap vertonen. Alleen het verschil wordt gecodeerd. Daarnaast maakt de compressie ook gebruik van bewegingscompensatie. Van bewegingen wordt voorspeld waar het object zich in de opeenvolgende beelden bevindt, zodat alleen de afwijking op de voorspelling hoeft te worden overgezonden. Zie verder de special videocodering.

De audiocodering van MPEG-1 kent drie verschillende modes. Deze worden in de standaard Layer-I, Layer-II en Layer-III genoemd. Layer-III is het meest complex maar levert ook de beste kwaliteit. MPEG-1 Layer-III staat beter bekend onder de naam MP3. De audiocodering levert een stereo audiostroom van goede kwaliteit af bij een bitsnelheid van respectievelijk 384, 256 and 192 kbit/s voor Layer I, II en III.

De audiocodering is gebaseerd op perceptuele codering. Dit houdt in dat het geluid wordt geanalyseerd en tonen die door het menselijk oor toch niet kunnen worden waargenomen worden weggelaten. Daarbij wordt ook rekening gehouden met het feit dat een luide toon een andere zachtere toon kan overstemmen. Zie verder de special audiocodering.

Deel 4 van de MPEG-1 standaard (Conformance Testing) bevat methoden en een referentie bitstroom om een bitstroom of decoder te kunnen testen. Dit deel is eind 1993 goedgekeurd. Deel 5 van de standaard (Reference Software) bevat de programma code (in C-code) die kan worden gebruikt als referentie voor de implementatie van een MPEG-1 multiplexer/demultiplexer en encoder en decoders voor Audio en Video. Dit deel van de standaard is in 1994 goedgekeurd.