802.16中的TS流传输

1．TS流的含义

2．基于IP的MPEG_2 TS流

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3. 基于IP的TS流在MAC层传输

一． TS流的含义

1． TS流的定义

传输流是MPEG-2定义的一种数据流，TS（Transfer Stream）是传输流的缩写词。其目的是为了在有可能发生严重错误的环境下进行一个或多个节目的编码数据的传输和存储。这种错误表现为比特值错误或传输流分组的丢失。MPEG-2传输流由连续的传输流分组构成。这些传输流分组中携带有两类信息：经编码压缩过的原始流数据和PSI表。携带不同类型数据的传输流分组由不同的PID字段值标识。每个被指定的PID值都与特定的传输流分组相对应，而且是唯一对应。编码压缩过的原始数据流包括视频原始流、音频原始流以及专用数据流。

传输流的编码层允许将一个或多个节目复接成单个传输流。节目是一些有着相同的时间基准的原始流的集合。从每个原始流来的数据被复接在一起，并带有充足的辅助信息PSI，使一个节目的原始流能够正确地同步显示。传输流分组长度为固定的188字节。选择分组的大小，基于如下几个因素。

首先，分组必须足够大，这样分组头的开销与传输的有效数据相比而言占的比例很小，传输的效率比较高。但是分组又不能太大，否则分组出错的概率将变得很大(因为纠错的效率不高)。另外，需要使分组的大小与典型的纠错块大小一致，这样分组就能和纠错块同步起来，而且传输系统的物理层可以在解码器的分组同步过程中起辅助作用。选择分组长度为188个字节的另一个原因是考虑到与ATM格式之间的互操作性。因为每个传输流分组的长度为188个字节，而一个ATM信元的负载为47个字节，这样每4个ATM信元就能够传送一个传输流分组。基于固定长度分组方式的传输流在将多路数据进行复接时提供了灵活性和一系列优点，下面将对此进行描述。

(1) 传输容量的动态分配

固定长度的分组使得对于在视频、音频和辅助数据业务的信道容量的分配上提供了灵活

性。在分组中使用分组标识符PID作为码流识别的方法，可以灵活地对视频、音频和辅助数据进行复合，而不需要预先进行定义。整个信道容量在突发的数据传输时可以重新分配。应用系统可以利用这一特性在广播一个节目前的几秒钟将密钥送到接收用户手中，或者将与节目有关的计算机软件送给一个接收机。

(2) 可分级

如果传输中有更大的信道带宽可以利用，那么可以在复接器的输入端接入更多的基本码流，或者将这些基本码流与己有的传输码流进行第二次复接，这在网络分配上是一个很有用的特性，而且可以充分利用电缆传输系统的容量。在6兆赫兹的信道内传输更高的比特率。

(3) 可扩展性

由于现在无法预料到将来可能的种种业务，所以对于MPEG-2标准来说，提供一个开放的业务扩展结构显的格外重要。对于新的基本码流来说，在传输层将其加入进行处理，无须做硬件上的改动。只需在发送端赋予其新的分组识别号(PID)，并在接收端对其进行过滤即

可得到。这样后向兼容也得到了保证，因为当新的码流加进传输流中时，现有的解码器自动将这些新的PID滤掉。抗干扰性是固定长度分组方式的另一好处，固定的分组长度构成了对传输中出现的错误进行处理的基础。对错误的检测和纠正处理可以和分组结构同步，这样在处理由于传输损伤而导致的数据丢失时，解码器可以以分组为单位进行。实际应用中，在检测到传输中出现的错误后，是从第一个好的分组开始恢复数据流。在各种应用场合中，是借助于传送分组头中的信息来进行同步恢复。如果不用这种方式，对码流中同步的恢复将完全依赖于每种原始码流的特性。

2． TS流的分组结构

MPEG-2标准给用户提供了两种适合不同应用场合的应用层码流：适合环境比较恶劣，传输不太稳定的传输流(TS)非pvc软袋；适合稳定环境的特别是软件处理环境的节目流(PS)。这两种码流是MPEG-2码流的高级应用层表现，通过下一层（PES）相互转换是可能的。而PES层的数据都是由基本流ES打包而成，ES包括视频ES，音频ES以及其它压缩或非压缩数据。视频ES和音频ES就是运用MPEG-2压缩技术而得到的视音频的压缩数据。这里主要是研究传输流。传输流将有多个独立时间基点的多路节目合成一个单独的数据流，其中属于同一

路节目的各个原始数据流的PES数据包具有相同的时间基。TS流适应于在有可能发生严重错误的信道环境下进行数据传送。

TS流是由一个个数据包组成的，数据包长度为固定的188字节，每个数据包有一个包头，然后是数据负载。原始的音、视频流先编码为PES流，PES流由PES包组成，每个PES包有一个包头，然后是数据负载。PES包作为TS包的负载加以传输，每个PES包的包头的第一个字节是传输流数据包有效负载的第一个字节。

图1 TS流结构

TS包一般由4Bytes的头和184的PES数据构成。由于一个TS包内只能包含一个PES包内的数据，所以当剩下PES包数据不足184Bytes时，应采用6Bytes的头，加上适当数目的填充字节后再加上PES数据，组成一个TS包。当有效负载为PSI信息时，此时的TS包由6Bytes的头和填充字节及PSI数据组成。

二．基于IP的TS流

1．TS over IP技术介绍

栅栏式接线端子水晶簇对于网络视频业务，目前基于IP网的视频流传输方式有两种方式，一种是直接采用压缩后的视频流进行传输，以Microsoft的ASF、RealTime的Real Media和Apple和QuickTime格式为主；另一种是面向数字电视广播的，采用标准MPEG-2TS流格式进行IP网传输，即所谓的TS over IP。

TS over IP的主要功能是实现数字电视传输协议转换和业务模式转换，通过把数字电视在传统的数字电视传输网络里引进，进行业务模式的转换和传输协议的转换，使数字电视节

目以适合宽带IP沪语输入法网络运营的形式输出。