ES,TS,PS

来源:互联网 发布:怎样企业网络个人投资 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 06:19

 IP数据报有首部和数据两部分组成的,首部的前一部分是固定长度20字节,是所有IP数据报必须具有的。首部包括:总长度、标识、MF、DF、片偏移。

 

    数字信号实际传送的是数据流,一般数据流包括以下三种:

     (1)ES流(Elementary Stream):也叫基本码流,包含视频、音频或数据的连续码流。

     (2)PES流(Packet Elementary Stream):也叫打包的基本码流,是将基本的码流ES流根据需要分成长度不等的数据包,并加上包头就形成了打包的基本码流PES流。
     (3)TS流:也叫传输流,是由固定长度为188字节的包组成,含有独立时基的一个或多个program, 一个program又可以包含多个视频、音频、和文字信息的ES流; 每个ES流会有不同的PID标示. 而又为了可以分析这些ES流, TS有一些固定的PID用来间隔发送program和ES流信息的表格: PAT和PMT表。适用于误码较多的环境。

    TS流(TransportStream)即在MPEG-2系统中,由视频,音频的ES流和辅助数据复接生成的用于实际传输的标准信息流称为MPEG-2传送流。信息复合/分离的过程称为系统复接/分接,据传输媒体的质量不同,MPEG-2中定义了两种复合信息流:传送流(TS)和节目流(PS:ProgramStream)。


    TS流与PS流的区别在于TS流的包结构是固定长度的,而PS流的包结构是可变长度。 PS包与TS包在结构上的这种差异,导致了它们对传输误码具有不同的抵抗能力,因而应用的环境也有所不同。TS码流由于采用了固定长度的包结构,当传输误码破坏了某一TS包的同步信息时,接收机可在固定的位置检测它后面包中的同步信息,从而恢复同步,避免了信息丢失。而PS包由于长度是变化的,一旦某一PS包的同步信息丢失,接收机无法确定下一包的同步位置,就会造成失步,导致严重的信息丢失。因此,在信道环境较为恶劣,传输误码较高时,一般采用TS码流;而在信道环境较好,传输误码较低时,一般采用PS码流由于TS码流具有较强的抵抗传输误码的能力,因此目前在传输媒体中进行传输的MPEG-2码流基本上都采用了TS码流的包。


    封装 : 就是捆绑打包, 将画面视频文件和音轨文件打包在一起, 并按照一定规则建立排序和索引, 便于播放器或播放软件来索引播放. 包括AVI / PS(Program Stream)/ TS(Transport Stream)/ MKV(Matroska)等。




IP数据报有首部和数据两部分组成的,首部的前一部分是固定长度20字节,是所有IP数据报必须具有的。首部包括:总长度、标识、MF、DF、片偏移。 
在MPEG-2系统中,信息复合/分离的过程称为系统复接/分接,由视频,音频的ES流和辅助数据复接生成的用于实际传输的标准信息流称为MPEG-2传送流(TS:TransportStream)。 据传输媒体的质量不同,MPEG-2中定义了两种复合信息流:传送流(TS)和节目流(PS:ProgramStream) 
TS流与PS流的区别在于TS流的包结构是固定长度的,而PS流的包结构是可变长度的。 PS包与TS包在结构上的这种差异,导致了它们对传输误码具有不同的抵抗能力,因而应用的环境也有所不同。TS码流由于采用了固定长度的包结构,当传输误码破坏了某一TS包的同步信息时,接收机可在固定的位置检测它后面包中的同步信息,从而恢复同步,避免了信息丢失。而PS包由于长度是变化的,一旦某一 PS包的同步信息丢失,接收机无法确定下一包的同步位置,就会造成失步,导致严重的信息丢失。因此,在信道环境较为恶劣,传输误码较高时,一般采用TS 码流;而在信道环境较好,传输误码较低时,一般采用PS码流。 由于TS码流具有较强的抵抗传输误码的能力,因此目前在传输媒体中进行传输的MPEG-2码流基本上都采用了TS码流的包格 
在数字电视系统中,模拟视音频信号按照MPEG-2的标准,经过抽样、量化及压缩编码形成基本码流ES,基本码流ES是不分段的连续码流。把基本码流分割成段,并加上相应的头文件打包形成的打包基本码流PES(如图1所示),PES包和包之间可以是不连续的。在传输时将PES包再分段打成有固定长度188B 的传送码流TS或可变长度的节目流包(PS包)。PES只是PS转换为TS或TS转换为PS的中间步骤或桥梁,时MPEG-2数据流互换的逻辑结构。TS 和PS这两种码流分别适应于不同的场合应用,节目流PS适合在相对出错较少的环境下使用,其长度是变化的,而传送流TS能够把多个节目在基于一个或多个时间标识的基础上构成一个流,传送流适合于出错较多的场合下使用。用数据包传输的优点是:网络中信息可占用不同的连接线路和简单暂存。通过数据包交织把多个数据流复用成一个新的数据流。便于解码器按照相应顺序对数据包进行灵活的整理,从而,为数据流同步和复用奠定了基础。MPEG-2的结构可分为压缩层和系统层,其中ES属于压缩层,PES和TS/PS属于系统层。 在PES层,主要是在PES包头信息中加入PTS(显示时间标签)和DTS(解码时间标签)用于视频、音频同步。而在TS流中,TS包头加入了PCR(节目时钟参考),用于解码器的系统时钟恢复。在节目流PS包头中加入SCR,它的作用与PCR域相似。 
    ES是编码视频数据流或音频数据流,每个ES都由若干个存取单元(AU)组成,每个视频AU或音频AU都是由头部和编码数据两部分组成,1个AU相当于编码的1幅视频图像或1个音频帧,也可以说,每个AU实际上是编码数据流的显示单元,即相当于解码的1幅视频图像或1个音频帧的取样。 
    我们知道,MPEG-2对视频的压缩产生I帧、P帧、B帧。把帧顺序I1帧-P4帧-B2帧-B3帧-P7帧-B5帧-B6帧的编码ES,通过打包并在每个帧中插入PTS/DTS标志,变成PES。在插入PTS/DTS标志时,由于在B帧PTS和DTS是相等的,所以无须在B帧多插入DTS(参见图1)。而对于I帧和P帧,由于经过复用后数据包的顺序会发生变化,显示前一定要存储于视频解码器的从新排序缓存器中,经过从新排序后再显示,所以一定要同时插入 PTS和DTS作为从新排序的依据。例如,解码器输入的图像帧顺序为I1-P4-B2-B3-P7-B5-B6,但显示时P4一定要在B2、B3之后,在 PST和DTS的指引下,经过缓存器从新排序,以从建视频帧顺序为:I1-B2-B3-P4- P7-B5-B6。 
    将PES包再打成更小的具固定长度的TS包时在其包头位置加入了PCR和PID(包标识)。PID的值是由用户确定的,解码器根据PID把TS(多节目传输流)上不同节目的TS包区分出来,以重建原来的ES。另外,TS的包头包含一个4bit的连续计数器,连续计数器可对PID


包传送顺序计数,据计数器读数,接收端可判断是否有包丢失及包传送顺序错误。所以TS的包头具有同步、识别、检错等功能。


ES是基本数据流(elementary stream):用于某些硬盘播或编辑系统,如m2v  

PS是程序数据流(program stream):用于播放或编辑系统,如m2p  

TS是传输数据流(transition stream):主要用于数据传输,如HDV机器内部记录的m2t


ES首先需打包成PES流包,然后PES根据需要打包成PS或TS包进行存储或传输。其每路ES只包含一路信源的编码数据流,所以每路PES也只包含相对应信源的数据流。

对PS流而言,每个PES包头含有PTS和DTS,流识别码,用于区别不同性质ES。然后通过PS复用器将PES包复用成PS包。实际上是将PES包分解为更细小的PS包。在解码的时候,解复用器将PS分解成一个个PES包,拆包器然后将PES包拆成视频和音频的ES,最后输入至各自解码器进行解码。一个问题是:各个ES在解码时,如何保证视音频的同步呢?除了PTS和DTS的配合工作外,还有一个重要的参数是SCR(system clock reference)。在编码的时候,PTS,DTS和SCR都是由STC(system time clock)生成的,在解码时,STC会再生,并通过锁相环路(PLL-phase lock loop),用本地SCR相位与输入的瞬时SCR相位锁相比较,以确定解码过程是否同步,若不同步,则用这个瞬时SCR调整27MHz的本地时钟频率。最后,PTS,DTS和SCR一起配合,解决视音频同步播放的问题  
IP数据报有首部和数据两部分组成的,首部的前一部分是固定长度20字节,是所有IP数据报必须具有的。首部包括:总长度、标识、MF、DF、片偏移。   
在MPEG-2系统中,信息复合/分离的过程称为系统复接/分接,由视频,音频的ES流和辅助数据复接生成的用于实际传输的标准信息流称为MPEG-2传送流(TS:TransportStream)。   
据传输媒体的质量不同,MPEG-2中定义了两种复合信息流:传送流(TS)和节目流(PS:ProgramStream)   
TS流与PS流的区别在于TS流的包结构是固定长度的,而PS流的包结构是可变长度的。   
PS包与TS包在结构上的这种差异,导致了它们对传输误码具有不同的抵抗能力,因而应用的环境也有所不同。TS码流由于采用了固定长度的包结构,当传输误码破坏了某一TS包的同步信息时,接收机可在固定的位置检测它后面包中的同步信息,从而恢复同步,避免了信息丢失。而PS包由于长度是变化的,一旦某一PS包的同步信息丢失,接收机无法确定下一包的同步位置, 就会造成失步,导致严重的信息丢失。因此,在信道环境较为恶劣,传输误码较高时,一般采用TS码流;而在信道环境较好,传输误码较低时,一般采用PS码流。   
由于TS码流具有较强的抵抗传输误码的能力,因此目前在传输媒体中进行传输的MPEG-2码流基本上都采用了TS码流的包格