2）節目流（PS）
將具有共同時(shí)間基準的一個(gè)或多個(gè)PES組合（復合）而成的單一的數據流稱(chēng)為節目流（Program Stream）。PS包的結構如圖3所示。
由圖3可見(jiàn)，PS包由包頭、系統頭、PES包3部分構成。包頭由PS包起始碼、系統時(shí)鐘基準（SCR-System Clock Reference）的基本部分、SCR的擴展部分和PS復用速率4部分組成。
PS包起始碼用于識別數據包所屬數據流的性質(zhì)及序號。
SCR的基本部分是1個(gè)33 bit的數，由MPEG-1與MPEG-2兼容共用。SCR擴展部分是1個(gè)9 bit的數，由MPEG-2單獨使用。SCR是為了解決壓縮編碼圖像同步問(wèn)題產(chǎn)生的。因為，I、B、P幀經(jīng)過(guò)壓縮編碼后，各幀有不同的字節數；輸入解碼器的壓縮編碼圖像的幀順序I1P4B2B3P7B5B6I10B8B9 中的P4、I10幀，需要經(jīng)過(guò)重新排序緩存器延遲后，才能重建編碼輸入圖像的幀順序I1B2B3P4B5B6P7B8B9I10；視頻ES與音頻ES是以前后不同的視頻與音頻的比例交錯傳送的。以上3條均不利于視音頻同步。所以，為解決同步問(wèn)題，提出在統一系統時(shí)鐘（SSTC-Single System Time Clock）條件下，在PS包頭插入時(shí)間標志SCR的方法。整個(gè)42 bit字寬的SCR，按照MPEG規定分布在寬為33 bit的1個(gè)基礎字及寬為9 bit的1個(gè)擴展區中。由于MPEG-1采用了相當于33 bit字寬的90kHz的時(shí)間基準，考慮到兼容，對節目流中的SCR也只用33 bit。為了提高PAL或NTSC已編碼節目再編碼的精確性，MPEG-2將時(shí)間分解力由90kHz提高到27MHz光柵結構，使通過(guò)TS時(shí)標中的9 bit 擴展區后，精確性會(huì )更高。具體方法是將9 bit用作循環(huán)計數器，計數到300時(shí)，迅速向33 bit基本區轉移，同時(shí)將擴展區計數器復原，以便由基本區向擴展區轉移時(shí)重新計數。將42 bit作為時(shí)間標志插入PS包頭的第5到第10個(gè)字節，表明SCR字段最后1個(gè)字節離開(kāi)編碼器的時(shí)間。在系統目標解碼（STD-System Target Decoder）輸入端，通過(guò)對27MHz的統一系統時(shí)鐘（SSTC）取樣后提取。顯然，在編碼端，STC不僅產(chǎn)生了表明視音頻正確的顯示時(shí)間PTS和解碼時(shí)間DTS，而且也產(chǎn)生了表明STC本身瞬時(shí)值的時(shí)間標記SCR。在解碼端，應相應地使SSTC再生，并正確應用時(shí)間標志，即通過(guò)鎖相環(huán)路（PLL-Phase Lock Loop），用解碼時(shí)本地用SCR相位與輸入的瞬時(shí)SCR相位鎖相比較，確定解碼過(guò)程是否同步，若不同步，則用這個(gè)瞬時(shí)SCR調整27MHz時(shí)鐘頻率。每個(gè)SCR字段的大小各不相同，其值是由復用數據流的數據率和SSTC的27MHz時(shí)鐘頻率確定的?？梢?jiàn)，采用時(shí)間標志PTS、DTS 和SCR，是解決視音頻同步、幀的正確顯示次序、STD緩存器上溢或下溢的好方法。
PS復用速率用于指示其速率大小。
系統頭由系統頭起始碼、系統頭長(cháng)度、速率界限范圍、音頻界限范圍、各種標志指示、視頻界限范圍、數據流識別、STD緩存器界限標度、STD緩存器尺寸標度、（視頻,音頻,或數據）流識別等10個(gè)部分組成。各種標志部分由固定標志指示、約束系統參數數據流（CSPS-Constrained System Parameter Stream）指示、系統音頻鎖定標志指示、系統視頻鎖定標志指示4個(gè)部分組成。其中，CSPS是對圖像尺寸、速率、運動(dòng)矢量范圍、數據率等系統參數的限定指示。
顯然，PS的形成分兩步完成：其一是將視頻ES、音頻ES、其他ES分別打包成視頻PES包、音頻PES包、其他PES包：使每個(gè)PES包內只能存在1種性質(zhì)的ES；每個(gè)PES包的第一個(gè)AU的包頭可包含PTS和DTS；每個(gè)PES包的包頭都有用于區別不同性質(zhì)ES的數據流識別碼。這一切，使解復用和不同ES之間同步重放成為可能。其二是通過(guò)PS復用器將PES包復用成PS包，即將每個(gè)PES包再細分為更小的PS包。PS包頭含有從數字存儲媒介（DSM-Digital storage Medium）進(jìn)入系統解碼器各個(gè)字節的解碼專(zhuān)用時(shí)標，即預定到達時(shí)間表，它是時(shí)鐘調整和緩存器管理的參數。典型PS解碼器如圖4所示，圖中示意了數字視頻解碼器輸出的、符合ITU-R. 601標準的視頻數據幀順序I1B2B3P4B5B6P7B8B9I10，與數字視頻編碼器輸出的數字視頻編碼ES幀順序I1P4B2B3P7B5B6I10B8B9二者之間的關(guān)系。圖中PS解復用器實(shí)際上是系統解復用器和拆包器的組合，即解復用器將MPEG-2 的PS分解成一個(gè)個(gè)PES包，拆包器將PES包拆成視頻ES和音頻ES，最后輸入各自的解碼器。系統頭提供數據流的系統特定信息，包頭與系統頭共同構成一幀，用于將PES包數據流分割成時(shí)間上連續的PS包?？梢?jiàn)，一個(gè)經(jīng)過(guò)MPEG-2編碼的節目源是由一個(gè)或多個(gè)視頻ES和音頻ES構成的，由于各個(gè)ES共用1個(gè)27MHz的時(shí)鐘，可保證解碼端視音頻的同步播出。例如，一套電影經(jīng)過(guò)MPEG-2編碼，轉換成1個(gè)視頻ES和4個(gè)音頻ES。顯然，PS包長(cháng)度比較長(cháng)且可變，用于無(wú)誤碼環(huán)境，適合于節目信息的軟件處理及交互多媒體應用。但是，PS包越長(cháng)，同步越困難；在丟包時(shí)數據的重新組成，也越困難。顯然，PS用于存儲（磁盤(pán)、磁帶等）、演播室CD-I、MPEG-1數據流。
3) 傳輸流(TS)
將具有共同時(shí)間基準或具有獨立時(shí)間基準的一個(gè)或多個(gè)PES組合而成的單一的數據流稱(chēng)為傳輸流（Transport Stream）。TS實(shí)際是面向數字化分配媒介（有線(xiàn)、衛星、地面網(wǎng)）的傳輸層接口。對具有共同時(shí)間基準的兩個(gè)以上的PES先進(jìn)行節目復用,然后再對相互可有獨立時(shí)間基準的各個(gè)PS進(jìn)行傳輸復用，即將每個(gè)PES再細分為更小的TS包，TS包結構如圖5所示。
由圖5可見(jiàn)，TS包由包頭、自適應區和包數據3部分組成。每個(gè)包長(cháng)度為固定的188 B，包頭長(cháng)度占4 B，自適應區和包數據長(cháng)度占184 B。184 B為有用信息空間，用于傳送已編碼的視音頻數據流。當節目時(shí)鐘基準（PCR-Program Clock Reference）存在時(shí)，包頭還包括可變長(cháng)度的自適應區，包頭的長(cháng)度就會(huì )大于4 B?？紤]到與通信的關(guān)系，整個(gè)傳輸包固定長(cháng)度應相當于4個(gè)ATM包?？紤]到加密是按照8 B順序加擾的，代表有用信息的自適應區和包數據的長(cháng)度應該是8 B的整數倍，即自適應區和包數據為23×8 B =184 B。
TS包的包頭由如圖所示的同步字節、傳輸誤碼指示符、有效載荷單元起始指示符、傳輸優(yōu)先、包識別（PID-Packet Identification）、傳輸加擾控制、自適應區控制和連續計數器8個(gè)部分組成。其中，可用同步字節位串的自動(dòng)相關(guān)特性，檢測數據流中的包限制，建立包同步；傳輸誤碼指示符，是指有不能消除誤碼時(shí)，采用誤碼校正解碼器可表示1bit 的誤碼，但無(wú)法校正；有效載荷單元起始指示符，表示該數據包是否存在確定的起始信息；傳輸優(yōu)先，是給TS包分配優(yōu)先權；PID值是由用戶(hù)確定的，解碼器根據PID將TS上從不同ES來(lái)的TS包區別出來(lái)，以重建原來(lái)的ES；傳輸加擾控制，可指示數據包內容是否加擾，但包頭和自適應區永遠不加擾；自適應區控制，用2 bit表示有否自適應區，即（01）表示有有用信息無(wú)自適應區，（10）表示無(wú)有用信息有自適應區，（11）表示有有用信息有自適應區，（00）無(wú)定義；連續計數器可對PID包傳送順序計數，據計數器讀數，接收端可判斷是否有包丟失及包傳送順序錯誤。顯然，包頭對TS包具有同步、識別、檢錯及加密功能。
TS包自適應區由自適應區長(cháng)、各種標志指示符、與插入標志有關(guān)的信息和填充數據4部分組成。其中標志部分由間斷指示符、隨機存取指示符、ES優(yōu)化指示符、PCR標志、接點(diǎn)標志、傳輸專(zhuān)用數據標志、原始PCR標志、自適應區擴展標志8個(gè)部分組成。重要的是標志部分的PCR字段，可給編解碼器的27MHz時(shí)鐘提供同步資料，進(jìn)行同步。其過(guò)程是，通過(guò)PLL，用解碼時(shí)本地用PCR相位與輸入的瞬時(shí)PCR相位鎖相比較，確定解碼過(guò)程是否同步，若不同步，則用這個(gè)瞬時(shí)PCR調整時(shí)鐘頻率。因為，數字圖像采用了復雜而不同的壓縮編碼算法，造成每幅圖像的數據各不相同，使直接從壓縮編碼圖像數據的開(kāi)始部分獲取時(shí)鐘信息成為不可能。為此，選擇了某些（而非全部）TS包的自適應區來(lái)傳送定時(shí)信息。于是，被選中的TS包的自適應區，可用于測定包信息的控制bit和重要的控制信息。自適應區無(wú)須伴隨每個(gè)包都發(fā)送，發(fā)送多少主要由選中的TS包的傳輸專(zhuān)用時(shí)標參數決定。標志中的隨機存取指示符和接點(diǎn)標志，在節目變動(dòng)時(shí)，為隨機進(jìn)入I幀壓縮的數據流提供隨機進(jìn)入點(diǎn)，也為插入當地節目提供方便。自適應區中的填充數據是由于PES包長(cháng)不可能正好轉為T(mén)S包的整數倍，最后的TS包保留一小部分有用容量，通過(guò)填充字節加以填補，這樣可以防止緩存器下溢，保持總碼率恒定不變。
4) 節目特定信息（PSI）
由上述可知，1個(gè)TS包由固定的188B組成，用于傳送已編碼視音頻數據流的有用信息占用184B空間。但是，還需要傳輸節目隨帶信息及解釋有關(guān)TS特定結構的信息（元數據），即節目特定信息（PSI-Program Specific Information）。用于說(shuō)明：1個(gè)節目是由多少個(gè)ES組成的；1個(gè)節目是由哪些個(gè)ES組成的；在哪些個(gè)PID情況下，1個(gè)相應的解碼器能找到TS中的各個(gè)數據包。這對于由不同的數據流復用成1個(gè)合成的TS是1個(gè)決定性的條件。為了重建原來(lái)的ES，就要追蹤從不同ES來(lái)的TS包及其PID。因此，一些映射結構（Mapping Mechanism），如節目源結合表（PAT）和節目源映射表（PMT）兩種映射結構，會(huì )以打包的形式存在于TS上，即借助于PSI傳輸一串描述了各種ES的表格來(lái)實(shí)現。MPEG認為，可用4個(gè)不同的表格作出區別：
● 節目源結合表（PAT-Program Association Table）：在每個(gè)TS上都有一個(gè)PAT，用于定義節目源映射表。用MPEG指定的PID（00）標明，通常用PID=0表示 。
● 條件接收表（CAT-Conditional Access Table）：用于準備解密數據組用的信息，如加密系統標識、存取權的分配、各個(gè)碼序的發(fā)送等。用MPEG指定的PID（01）標明，通常用PID=1表示。
● 節目源映射表（PMT-Program Map Table）：在TS上，每個(gè)節目源都有一個(gè)對應的PMT，是借助裝入PAT中節目號推導出來(lái)的。用于定義每個(gè)在TS上的節目源（Program），即將TS上每個(gè)節目源的ES及其對應的PID信息、數據的性質(zhì)、數據流之間關(guān)系列在一個(gè)表里。解碼器要知道分配節目的ES的總數，因為MPEG總共允許256個(gè)不同的描述符，其中ISO占用64個(gè)，其余由用戶(hù)使用。
● 網(wǎng)絡(luò )信息表（NIT- Network Information Table）：可傳送網(wǎng)絡(luò )數據和各種參數，如頻帶、轉發(fā)信號、通道寬度等。MPEG尚未規定，僅在節目源結合表（PAT）中保留了1個(gè)既定節目號“0”（Program-0）。
有了PAT及 PMT這兩種表，解碼器就可以根據PID將TS上從不同的ES來(lái)的TS包分別出來(lái)。
節目特定信息（PSI）的結構，如圖6所示。根據PID將TS上從不同的ES來(lái)的TS包分別出來(lái)可分兩步進(jìn)行：其一是從PID=0的PAT上找出帶有PMT的那個(gè)節目源，如Program-1，或Program-2；其二是從所選擇的PMT中找到組成該節目源的各個(gè)ES的PID，如從Program-1箭頭所指的PMT-1中ES-2所對應的Audio-1的PID為48，或從Program-2箭頭所指的PMT-2中ES-1所對應的Video的PID為16。同樣，Program-1的MAP的PID為22，ES-1所對應的Video的PID為54；Program-2的PMT-2中ES-2所對應的Audio-1的PID為81，ES-1所對應的Video的PID為16，MAP的PID為33；PAT的PID為0；CAT授權管理信息（EMM-Entitlement Management Message）的PID為1。這樣，就追蹤到了TS上從不同的ES來(lái)的TS包及其PID，如圖6所示的TS上不同ES的TS包的PID分別為48、16、22、21、54、0、16、33、1。顯然，解碼器根據PID將TS上從不同的ES來(lái)的TS包分別出來(lái)的過(guò)程，也可以從圖7的TS雙層解復用結構圖中得到解釋。要注意，MPEG-2的TS是經(jīng)過(guò)節目復用和傳輸復用兩層完成的：在節目復用時(shí)加入了PMT；在傳輸復用時(shí)加入PAT。所以，在節目解復用時(shí)，就可以得到PMT，如圖7中的ES (MAP) (PMT-1)和ES (MAP) (PMT-2)；在傳輸解復用時(shí)，就可以得到PAT，如圖7中的PS-MAP。將圖6與圖7對照，就可以知道解碼器是如何追蹤到TS上從不同的ES來(lái)的TS包及其PID的。（未完待續）
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