TS流及其多路复用
多路复用解释
多路复用（Multiplexing）是指在计算机网络通信中，利用一个物理通道传输多个数据流的技术。
它通过将多个数据流分解成小块，并交替地在通信链路上传输，实现了在一条物理通道上同时传输多个数据流的目的。
多路复用的使用可以提高带宽利用率和传输效率，降低通信成本，并且能够满足多用户同时访问的需求。
在传统的通信方式中，每个数据流都需要独占一个物理通道才能进行传输。
然而，随着网络应用的不断发展，用户对于网络带宽的需求逐渐增加，传统的通信方式已经无法满足多用户同时访问的需求。
此时，多路复用技术应运而生，它可以复用已有的通信资源，将多个数据流同时传输，提高通信效率。
在多路复用的实现过程中，通常使用了两种主要的技术：时分复用（TDM）和分组复用（FDM）。
时分复用是指将时间划分为若干个时隙，每个时隙用于传输不同的数据流。
发送端将要发送的数据流按照一定的顺序放置在不同的时隙里，接收端则按照相同的顺序将相应的时隙中的数据恢复出来。
时分复用的优点是实现简单，对于时延敏感性较低的应用比较适用。
但是，时分复用的缺点是无法随着数据流量的变化灵活调整带宽分配，因此在网络负载较大时容易出现拥塞。
分组复用是指将每个数据流分成小的数据包，然后交替地传输这些数据包。
发送端将不同数据流的数据包按照一定的规则混合在一起发送，接收端则根据数据包的标识将它们恢复出来。
分组复用的优点是带宽分配灵活，能够根据网络负载情况动态调整带宽分配，提高网络的利用率。
但是，分组复用的缺点是在传输过程中会增加一定的延迟，并且对数据包的排序和恢复需要一定的处理时间。
多路复用广泛应用于各种计算机网络中，例如电话网络、数据通信网络等。
在电话网络中，多路复用可以实现多个电话用户共享一条物理线路进行通话，从而减少了线路的占用。
在数据通信网络中，多路复用可以将多个应用程序的数据流同时传输，提高网络的带宽利用率，并且能够满足多用户同时访问的需求。
总而言之，多路复用是一种有效的网络通信技术，通过复用已有的通信资源，可以在一条物理通道上同时传输多个数据流，提高带宽利用率和传输效率，降低通信成本，并且能够满足多用户同时访问的需求。
ts流 标准 -回复
ts流标准-回复什么是TS流（Transport Stream）？如何实现TS流的传输和播放？如今TS流在数字视频广播和流媒体传输中有何应用？接下来，我们将一步一步回答这些问题。
TS流（Transport Stream）是一种用于数字视频广播和流媒体传输的标准流媒体格式。
它是MPEG-2标准中定义的一种封装格式，用于将视频、音频和其他元数据按照特定的规则打包成一系列的数据包，以进行高效的传输和播放。
首先，我们需要了解TS流的基本结构和特点。
TS流采用分层和多路复用的方式来组织数据。
它由多个PID（Packet Identifier）所对应的数据包组成，每个PID可以承载不同类型（如视频、音频、字幕等）的数据。
这种分层结构使得TS流可以同时传输、解码和显示多路音视频流。
为了实现TS流的传输和播放，需要使用一些特定的工具和协议。
首先，需要一个流媒体服务器来提供TS流的分发和传输。
常用的流媒体服务器软件包括Wowza、Kurento、NGINX等。
这些服务器软件可以根据客户端的请求，向其发送相应的TS流数据。
在传输层，TS流一般使用TCP或UDP协议进行传输。
TCP协议可提供可靠的数据传输，适用于对数据完整性要求较高的场景；而UDP协议则提供了更低的延迟和更高的传输效率，适用于实时性要求较高的场景。
在播放端，需要使用支持TS流的播放器来解析和显示数据。
常见的TS流播放器有VLC、FFmpeg、Windows Media Player等。
这些播放器能够将接收到的TS流进行解封装，并按照其中的PID进行数据提取和解码。
然后，根据需要将视频画面和音频声音同步输出到屏幕和音箱上，实现完整的播放效果。
TS流在数字视频广播和流媒体传输中有着广泛的应用。
在数字电视广播领域，TS流被用于将多路电视频道同时通过有线或无线传输到电视机上。
利用TS流的分层和多路复用特点，可以在一个通道内传输多个节目，大大提高了频谱利用率。
单节目变码率TS流复用算法的研究及实现
成一 个 Ｔ Ｓ流 ， 们称 之 为多 节 目复 用 Ｔ 我 Ｓ流 。在 本文 中 ，我们 对单 节 目的 变码 率 Ｔ Ｓ流 的 复用 方法 进 行探
讨 ， 出 了一 种 解 决 方 案 ， 通 过 试 验 得 到 了 良好 的 提 并
效果 。
（） ７ 以此类 推 ， 到缓 冲 中没有 数据 。 直 （ ） 复 １ ７ 直 到停止 复用 。 ８重 ～，
置等。
（） ３ 为每 包 Ｔ Ｓ流 音 频数 据 做 一个 计 数 标 志 ， ０ 从
ＴＳ Ｔｉ ＋Ｉ ｔ ｒａ ｅ ｍｅ ｎ ｅ ｌ ｃ Ｄｕｒ ｔ ｎ ａｉ ｏ
＿
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开始 ， 每次 加 １ 依 次 递增 。最 大值 记 为 Ｎ。 ，
其 中：
２ ０年 第 ６期 （ 第 ２ ６期 ） ｌ ０ 总 ４
码 率 ， 编 码 后 的视 频 数 据 ， 帧 数 据 码 率 变 化 相 对 而 每
较 大 。基 于 音频 的交 织方 法 步骤 如下 ： （ ） 次交 织取 相 同时 间长 度 的视频 数 据 和音 频 １每
Ｐ Ｒ作 为节 目参考 时 钟 ， 解 码端 解码 和 播放 的 Ｃ 是
时 间 基 准 。 Ｄ Ｂ标 准 需 求 Ｐ Ｒ 的 间 隔 不 能 大 于 Ｖ Ｃ ４ ｍｓ ０ 。在变码 率 中 ，Ｃ Ｐ Ｒ的生成 也 可 以根据 每包 音频 Ｔ Ｓ包 的时 间进行 计算 。在 上一 节交 织 步骤 中 ， 们为 我 每包 音 频 的 Ｔ Ｓ包 打上 了一 个计 数 标 志 ，通过 每 次交 织 时音 频 Ｔ Ｓ的初 始时 间 ， 当前 的计 数标 志 ， 们可 和 我 以计 算 出每包 Ｔ Ｓ流数 据 的时 间：
８ ， 以每 次 取 ４ ｍｓ的视频 数 据 和 ４ ｍ ｍｓ 可 ０ ０ ｓ的音 频 数 据进 行交 织 。如果 视 频每 帧 时间 长度 为 ４ ｍ ， ０ ｓ 音频 每
一、TS流概述
一、TS流概述一、TS流概述ES流(Elementary Stream，基本流)：数字电视各组成部分编码后所形成的直接表示基本元素内容的流，包含视频、音频或数据的连续码流。
PES流（Paketized Elementary Stream，打包基本码流):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。
PS (Program Stream，节目流):将一个节目的多个组成部分按照它们之间的互相关系进行组织并加入各组成部分关系描述后的码流。
PS流是一种多路复用数字音频、视频等的封装容器，它一个或多个具有共同的时间基准的PES流合并成一个整体流，主要用于节目存储。
其包长不固定，且较长，一旦失去同步信息，接收机无法确定下一包的同步位置，会造成失步，导致严重的信息丢失。
PS流适用于误码小、信道较好的环境，如演播室、家庭环境和存储介质中。
TS流（Transport Stream，传输流）：是将一个节目的多个组成部分按照它们之间的互相关系进行组织并加入各组成部分关系描述和节目组成信息,并进一步封装成传输包后的码流。
TS流是将视频、音频、PSI等数据打包成传输包进行传送。
主要用于节目传输。
TS的传输包长度固定，一般为188字节。
TS流和PS流是MPEG-2标准中规定的两种输出码流。
TS格式中，从视频流的任意一片断开始都可以独立解码，而PS格式不可以。
由于TS流具备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流的包格式。
TS流的播放：播放前将TS流文件的后缀名该为.mpg或者.mpeg，用可以直接播放MPEG-TS流的播放器（一般的播放器都可以）打开播放即可。
TS流的优点：1、动态带宽分配：由于TS的传输包长度是固定的，因此可过PID可以将规定的信道总频带在视频、音频和数据信息见进行实时的、灵活的分配。
利用这一特性，可在广播付费节目前实时地将解密钥匙插入到TS流中送给广大用户。
TS
2.2 业务信息（SI）
• 1、业务群关联表（BAT）：它提供了业务 群相关的信息，给出了业务群的名称以及 每个业务群中的业务列表。 • 2、业务描述表（SDT）：业务描述表包含 了描述系统中业务的数据，例如业务名称、 业务提供者等 • 3、事件信息表（EIT）：它包含了与事件 或节目相关的数据，EIT是生成EPG的主要 表。
• ts流是由很多不同种类的包所组成的,这些数据包都是188 个字节大小,这188个字节包含两部分,包头和负载,包头包 括同步信息,包信息等等,而负载则是传输的数据,而这些 负载则可以组成PES流或者私有流等等数据流. • 举例说,一个TS流包括100个包,其中PSI信息包占20个,PES 数据包80个,此TS流中只有一套节目流,不含有私有流,所 以从这80个PES包中的负载连接在一起,就是2个PES流(视 频,音频),如果每个PES包的负载长度为100字节,则这两个 PES流一共长度为8000个字节.假设其中视频的PES流长度 为6000字节.则视频的6000字节的PES流,是由PES包组成 的.PES包没有固定的长度,而是由包头部的数据给出.
• 4、运行状态表（RST）：它给出了事件的 状态（运行/非运行），运行状态表更新这 些信息，允许自动适应切换事件。 • 5、时间和日期表（TDT）：它给出了与当 前的时间和日期相关的信息，由于这些信 息更新频繁，所以需要单独使用一个表。
• 6、时间偏移表（TOT）：它给出了与当前 时间、日期和本地时间偏移相关的信息， 由于这些信息更新频繁，所以需要单独使 用一个表。
CAT与NIT的结构图
• 从上面的几幅图中可知，要保证传送流能正常 接收，在该流中至少有一个完整有效的PAT。 CAT描述了节目的加密方式，它包含了节目的 EMM识别PID，只有授权的解码器才能由CAT 收到密钥，解码出相应的数据流。NIT包含节 目的频道调谐参数、频率、符号率等物理传输 网信息，这些信息使得接收机可以按照用户的 选择以很少的延时或无延时地改变频道、调谐 参数，正确地解码出TS。由于PSI数据的完整 性十分重要，因此在每个PSI段中均需要加校 验码。
第六章-数字电视复用技术要点
PES包
MPEG-2标准规定：1个PES包是由包头、ES特 有信息和包数据3个部分组成。
也可认为1个PES包是由数据头和包数据（有 效载荷）两个部分组成的。
包头由起始码前缀（3B)、数据流识别(1B)及 PES包长信息(2B)3部分构成
ES特有信息是由PES头部识别标志（14bit)、 PES包头长信息(1B)、信息区和用于调整信息 区可变包长的填充字节4部分组成的PES包控 制信息
32
PSI 信息的搜集和重构
PSI信息的收集与节目识别 PSI信息的重构
33
PSI信息的收集与节目识别
寻找PID为0x0000的携带PAT表的TS包 根据PAT表的内容识别出携带PMT表的TS
包的PID，并由此找到PMT表 从PMT表中获得构成一路节目的各类比
特流的PID 根据该PID找到对应的这路节目的各个TS
16
TS包结构
返回
17
节目特定信息(PSI)
为对一路节目的TS流中所含的各种信息进 行标识所插入的信息，即节目特定信息 （PSI-Program Specific Information）
PSI信息以段为单位进行组织，段可以作为 负载插入TS包中，然后以一定的比率插入 一路节目的TS流中，形成完整的一路节目 TS流
节目复用有共同的时间基准，系统复用时 可以有独立的时间基准。
5
6
MPEG-2标准
MPEG-2的数据位流分成内外两层，外 层为系统层，内层为压缩层。
复用是建立在MPEG-2的系统层上。
7
MPEG-2标准
压缩层包含压缩的视频和伴音数据位流 1）视频压缩层（Video，ISO13818-2）， 描述数字视频编码方式和解码过程 2）音频压缩层（Audio，ISO13818-3）， 描述数字音频编码方式和解码过程
TS流和多路复用
视 频 信 号 视 频 编 码 器 ES 打 包 器
时钟 音频信号
音 频 编 码 器 ES 打 包 器
视 频 PES
PS PS 多 路 复 用 (节 目 流 有 公 共 时 基 的 变 长 包 )
音 频 PES 数 据 PES
TS TS 多 路 复 用 (传 送 流 无 公 共 时 基 的 定 长 包 )
表1-2 业务信息中的PID分配
1.1.6 节目复用器的构成
将一路数字电视节目的视频PES包、 音频PES包和其它辅 助数据（包括一些增值业务）的PES包按一定的比率复用成一 路节目的TS（或PS）流称为节目复用。
图1-6是节目复用器的硬件构成方框图。图中，FIFO（First In First Out）是先进先出移位寄存器。 复用器启动后，首先向 前面的视频、音频编码器发出系统编码开始信号，同时发送27 MHz的系统时钟，作为PES打包时PTS与DTS的时间标记的计数 时钟。
PES包的结构如图1-1所示。
2b 1b 1b 1b 1b 2b 1b 1b 1b 1b 1b 1b SC PR DA CR OC PD ESCR RATE TM AC CRC EXT
3B
1B
2B
1B
可变长度 可变长度
PCaocdkeePt rSetfaixrSt tIrDeamPELSenPgathcke1t0
(5) 传 送 流 描 述 表 TSDT （ Transport Stream Description Table）： PID为0x0002。
PSI信息以段(Section)为单位进行组织， 段可以作为负载插 入TS包中，然后以一定的比率插入一路节目的TS流中， 形成完 整的一路节目的TS流。
ts流 标准
ts流标准
TS流（Transport Stream）是一种在数字视频广播和存储中广
泛使用的、用于传输和处理音视频数据的标准。
它是MPEG-2
标准中定义的一种容器格式，主要用于将音视频数据打包和传输到接收端。
TS流采用分段的方式将音视频数据进行打包，并将每个分段
称为Packet。
每个Packet由一个特定长度的字节组成，其中
包含了音视频数据以及相关的控制信息。
传输过程中，这些Packet按照一定的顺序依次发送，并在接收端进行解析和播放。
TS流的主要特点包括：
1. 支持多路复用：TS流可以将多个音视频数据流复用在同一
个传输流中，从而实现多路数据的同时传输。
2. 容错性强：TS流通过在数据中添加冗余信息来保证数据传
输的可靠性，从而提高对传输异常的容错能力。
3. 灵活性高：TS流可以提供多种音视频编码方式的支持，同
时还可以加入私有的扩展信息和自定义的元数据。
4. 支持多种传输方式：TS流可以通过各种传输方式进行传输，包括广播、卫星传输、以太网传输等。
TS流广泛应用于数字电视、视频点播、IPTV以及视频监控等
领域，成为目前最主流的音视频传输格式之一。
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图1-1 PES包的结构
1.1.2 TS
为了进行多路数字节目流的复用和有效传输，又将PES包 作为负载分别插入传送流TS(Transport Stream)包中。TS包固 定为188 B，其包头由固定的4 B和可选的可变长的调整字段组 成， 如图1-2所示。
包头 负载 包头 负载 包头 … 包头 负载 TS流 188 B
(3) 节目映射表PMT(Program Map Table)： 给出一个节目内 各种媒体流的PID及该节目的解码时钟PCR。
(4) 网络信息表NIT(Network Information Table)： 给出物理 传输网络的有关信息。 它有Actual和Other之分， 表示当前值和 其它值。
视频信号视频编码器ES 打包器
视频PES
PS PS 多路复用(节目流有公共时基的变长包)
时钟
音频信号 音频编码器ES 打包器
音频PES 数据PES
TS TS 多路复用(传送流无公共时基的定长包)
图1-3 MPEG-2中视频流和音频流的多路复用
1.1.3 节目特定信息
1. 几种节目特定信息 (1) 节目关联表PAT(Program Association Table)： 它给出每一 个节目对应的PMT的PID， 还给出NIT的PID， 本身的PID为 0x0000。 (2) 条件接收表CAT(Conditional Access Table)： 给出条件接 收系统的有关信息, PID为0x0001。
5Flags Optional Field
128 b
8b
8b
16 b
7b
PES PrivatPeack HeadePrrogram Packet P-STD PES ExtensioPnES Extension
Data
Field
Sequence CounteBr ufferField LengthField
PES包的结构如图1-1所示。
2b 1b 1b 1b 1b 2b 1b 1b 1b 1b 1b 1b SC PR DA CR OC PD ESCR RATE TM AC CRC EXT
3B
1B
2B
1B
可变长度 可变长度
PCaocdkeePt rSetfairxSt tIrDeamPELSenPgathcke1t 0
TS包包头中的SyncByte有8 b，为同步字节。Ei为误码指示， 1 b。 Pusi为有效负荷单元起始指示，1 b。 Trp为传输优先级，1 b。PID（Packet Identifier）为包标识，用来标识包的类型(如视 频、音频、 节目特定信息PSI等)，共13 b。 Scr-flags是加扰标识， 2 b。af为适配区域标识，2 b。Cc为连续计数器，4 bES Header PES PackePt ES包
Flags
Length Optional FieldDs ata Block
33 b 42 b 22 b 8 b
7b
16 b
PTS DTS
ESCR
ES Rate
DSM TrickAdditional PES PES Mode Copy Info CRC Extension
各 种 PES 包 （ 视 频 PES 包 、 音 频 PES 包 和 其 它 辅 助 数 据 的 PES包）按一定的比率复用后可形成一路节目的TS流， 如图1-3 所示。
针对不同的应用环境(信道和存储介质)， ISO／IEC 138181规定了两种系统编码方法：节目流PS(Program Stream)和传送 流TS(Transport Stream)。 PS是针对那些不容易发生错误的环境 (如光盘存储系统上的多媒体应用)而设计的系统编码方法，特别 适合于软件处理的环境。TS流是针对那些很容易发生错误(表现 为位值错误或组丢失)的环境(如长距离网络或无线广播系统上的 应用)而设计的系统编码方法。
4B SyncByteEi Pusi Trp PID Scr-flags af
Cc 调整字段
… 节目参考时钟 …
图1-2 TS的结构
TS包包头共4 B，包头后面就是需要传送的有用信息（负 载），包括音频、视频或数据信息， 通常是184 B长度。 有时在 有用信息前插入一个调整字段(也称为适应头、 自适应域)，用于 补 充 长 度 不 完 整 的 TS 包 ， 或 放 置 节 目 参考 时 钟 PCR(Program Clock Reference)。PCR非常重要， 它以固定频率插入包头，表 示编码端的时钟，并反映了编码输出码率。解码端根据PCR来调 整解码系统时钟，以保证对节目的正确解码。
参考资料
Iso13818-1 EN_300_468 中国广播电视直播卫星“村村通”系统技术体制白皮书
TS流及其多路复用
1.1 TS流及节目复用 1.2 TS流系统复用 1.3 TS流数据增值业务
1.1.1 PES包
1.1 节目复用
MPEG-2的结构可分为压缩层和系统层。一路节目的视频、 音频及其它辅助数据经过数字化后，通过压缩层完成信源压缩 编码， 分别形成视频的基本流ES (Elementary Stream)、音频的 基本流和其它辅助数据的基本流。 紧接着， 系统层将不同的基 本流分别加包头打包（分组）为PES(Packetized ES， 打包基本 流)包。 PES又称为分组基本码流。
图1-4表示了4个PSI和TS流之间的基本关系。 每个TS流必 须有一个完整有效的节目关联表(PAT)， 节目关联表中给出了 节目号(Program Number)和此节目的节目映射表(PMT)位置 (PMT-PID)之间的对应关系。在映射为一个TS包之前， PAT可 能被分为255个分段，每个分段包含有整个PAT的一部分。 这 种分法在出错时可使数据丢失最少，也就是包丢失或位错误可 定位于更小的PAT分段， 这样就允许其它分段被接收和正确解 码。 节目号0规定用于网络PID。 节目关联表在传送过程中不 加密。
(5) 传 送 流 描 述 表 TSDT （ Transport Stream Description Table）： PID为0x0002。
PSI信息以段(Section)为单位进行组织， 段可以作为负载插 入TS包中，然后以一定的比率插入一路节目的TS流中， 形成完 整的一路节目的TS流。
2. PSI和TS流的关系