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MPEG-2システム

出典しゅってん: フリー百科ひゃっか事典じてん『ウィキペディア(Wikipedia)』
MPEG2-PSから転送てんそう
MPEG Transport Stream
拡張子かくちょうし.ts, .tsv, .tsa, .m2t[1]
MIMEタイプvideo/MP2T[2]
UTIpublic.mpeg-2-transport-stream[3]
初版しょはん1995ねん7がつ10日とおか (29ねんまえ) (1995-07-10)[4]
最新さいしんばん
ISO/IEC 13818-1:2022
(2022ねん9がつ (2ねんまえ) (2022-09))
種別しゅべつコンテナフォーマット
包含ほうがんぶつAudio, video, data
派生はせいもとMPEG2
拡張かくちょうM2TS, TOD
国際こくさい標準ひょうじゅんISO/IEC 13818-1,
ITU-T Recommendation H.222.0[4]
オープン
フォーマット
はい。[5]

MPEG-2システム(MPEG-2 Systems)とはMPEG-2多重たじゅうし、伝送でんそうするための規格きかく[6]である。ISO/IEC 13818-1およびITU-T勧告かんこくH.222.0において標準ひょうじゅんされている。MPEG-2システムは用途ようとべつに、MPEG-2プログラムストリーム(MPEG-2 PS)とMPEG-2トランスポートストリーム(MPEG-2 TS)の2種類しゅるいけられている。

エレメンタリストリーム

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符号ふごうされた画像がぞう音声おんせいデータのそれぞれを、エレメンタリストリーム(ES:Elementary Stream)とぶ。MPEG-2システムファイルにおけるかくES(格納かくのう可能かのうなメディアデータ・コーデックの種類しゅるい)を以下いか説明せつめいする。

ビデオ
MPEG-1MPEG-2拡張かくちょう規格きかくMPEG-4MPEG-4 AVCVC-1
オーディオ
MP1MP2MP3AC-3リニアPCMDTS拡張かくちょう規格きかくAAC
静止せいし
JPEG

なおMPEG-2システムの誕生たんじょう経緯けいいDVDのパッケージソフトの規格きかく目指めざして策定さくていされた規格きかくであるが、MPEG-2システムの規格きかくとDVDの規格きかくまったひとしい内容ないようではない。実際じっさいにDVDのアプリケーションフォーマットとしてさだめられた仕様しようはあくまでMPEG-2システムを前提ぜんてい条件じょうけんにしたものになる。

エレメンタリストリームのパケット

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画像がぞうES または 音声おんせいES を適当てきとうおおきさに分割ぶんかつしてパケットしたものをPES(Packetized Elementary Stream)とぶ。MPEG-2システム規格きかくではESの分割ぶんかつ単位たんいについてくわしく定義ていぎしていないが実際じっさい運用うんようにおいては映像えいぞうならピクチャ単位たんい音声おんせいならブロック単位たんいなどの意味いみのある単位たんいごとに分割ぶんかつすることがおおい。PESパケットヘッダは再生さいせい時刻じこく情報じょうほうふくむことができ、これをもちいて映像えいぞう音声おんせい同期どうきして再生さいせいすることができる。

MPEG-2システムでは、PESを多重たじゅう伝送でんそうまた蓄積ちくせきする形式けいしき用途ようとべつプログラムストリーム(Program Stream:PS)とトランスポートストリーム(Transport Stream:TS)の2種類しゅるい定義ていぎされている。

PSとTSはデータ形式けいしきことなるだけであり、相互そうご画像がぞう劣化れっか変換へんかんすることが可能かのうである。

プログラムストリーム

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MPEG-2 PS
拡張子かくちょうし.mpg .m2p .m2ps
開発かいはつしゃMoving Picture Experts Group
種別しゅべつ多重たじゅうフォーマット
包含ほうがんぶつ音声おんせい動画どうがテキスト
国際こくさい標準ひょうじゅんISO/IEC 13818-1

単一たんいつのプログラム(おたがいに同期どうきをとったいちくみ映像えいぞう音声おんせい、データのかたまり)をひかりディスクやHDDなどの蓄積ちくせきメディアとうエラーの可能かのうせいひく環境かんきょうあつかうことを想定そうていした形式けいしきで、CDなどに記録きろくすることを目的もくてき策定さくていされたMPEG-1システム拡張かくちょうばんでもある。DVDとう記録きろく形式けいしきとして使用しようされている。複数ふくすうのPESパケットを連結れんけつ先頭せんとうパックヘッダ(pack_header)を付与ふよしたものをパック(pack)とび、さらに複数ふくすうのパックを連結れんけつしたものがプログラムストリームとなる。

PSには映像えいぞう音声おんせいのPESのほかに、Program Stream mapとよばれるかくESの詳細しょうさい情報じょうほうProgram Stream directoryとよばれる再生さいせい時刻じこくとビットストリームじょうのオフセットふくむランダムアクセスのための情報じょうほう挿入そうにゅうすることができる。

トランスポートストリーム

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MPEG-2 TS
拡張子かくちょうし.ts .mts .m2t .m2ts
開発かいはつしゃMoving Picture Experts Group
種別しゅべつ多重たじゅうフォーマット
包含ほうがんぶつ音声おんせい映像えいぞう、テキスト
国際こくさい標準ひょうじゅんISO

同時どうじに1つ以上いじょうのプログラム[7]を、エラーが発生はっせいしうる環境かんきょうあつか放送ほうそう通信つうしんもちいることを想定そうていした形式けいしきである。日本にっぽん地上ちじょう/BSデジタル放送ほうそうをはじめとして、世界せかい各国かっこくのデジタル放送ほうそう規格きかくおおくで採用さいようされている。D-VHSや、DVテープにHDTVビデオ映像えいぞう記録きろくするHDV規格きかくだい3世代せだいひかりディスクBlu-ray DiscHD DVD)、ハイビジョンテレビ放送ほうそう録画ろくがするレコーダーなどにも採用さいようされている。

TSにおいては、PESパケットをトランスポートパケット(Transport Packet。TS packetとも)とばれる188バイト固定こていちょうのパケットへ分割ぶんかつする。このトランスポートパケットの連続れんぞくが、トランスポートストリームとなる。かくTSパケットにはパケット識別子しきべつし(PID)とばれる13ビットの情報じょうほうふくまれる。これはかくトランスポートパケットのそれぞれがなに伝送でんそうしているものかしめすためのものである。同一どういつ画像がぞう同一どういつ音声おんせいはそれぞれおなじPIDをつためTSを受信じゅしんしたがわはそれをもちいてもとのPES(ES)にもどすことが可能かのうである。

TSパケットの先頭せんとう4バイトにタイムスタンプ情報じょうほう付加ふかして合計ごうけい192バイトのパケットにしたTSをとくに「TTS(Timestamped TS)」 [8]び、おも放送ほうそうきょくもちいられている。

TSでは複数ふくすうのプログラムをあつかうことが可能かのうであるがそのTSにどのようなプログラムが存在そんざいし、TSにふくまれるかくESがどのプログラムにぞくしているかをしるした情報じょうほうPSI(Program Specific Information)という。PSIは 動画どうが音声おんせいとはべつのPIDをつTSパケットとして、TSに挿入そうにゅうされる。PSIは、以下いかのようなものが存在そんざいする。とくにPID=0のものはPATとばれるほかPMT、CATなどが存在そんざいする。

PAT(Program Association Table)
あるTSないふくまれるプログラム一覧いちらんを、PMTのPID一覧いちらん格納かくのうしたのがPATである。PATのPIDはかならず0とまっている。なおワンセグでは帯域たいいき削減さくげんためふくまれず、PMTは0x1FC8もしくは0x1FC9といった特定とくていつ。
PMT(Program Map Table)
あるプログラムにふくまれる画像がぞう音声おんせいなどのかくPIDを格納かくのうしたのがPMTである。PMTから画像がぞう音声おんせいなどのPIDをることが出来できれば、それらPIDのついたTSパケットを抽出ちゅうしゅつすることでプログラムを再生さいせいできる。
CAT(Conditional Access Table)
限定げんてい受信じゅしんをサポートする情報じょうほうふくまれる。CATのPIDはかならず1とまっている。

MPEG-2 System規格きかくではPSIのみが記述きじゅつされているがMPEG-2 TSを採用さいようするおおくのデジタル放送ほうそう規格きかくではPSIを拡張かくちょうし、番組ばんぐみ情報じょうほうなどをふくめたSI(Service Information)が規定きていされている。

SIはPSIの一部いちぶであるとなして、PSI/SI情報じょうほうとしてまとめてあつか場合ばあいおおい。またSIにはEPGのほぼすべてがふくまれるので、SI/EPGとまとめてあつか場合ばあいおお

ARIBがARIB STD-B10で規定きていするSIには、以下いかのようなものが存在そんざいする。

NIT(Network Information Table)
チャンネル番号ばんごう変調へんちょう方式ほうしきガードインターバルなど、送信そうしんするネットワークにかんする情報じょうほうふくまれる。NITのPIDはかならず0x10とまっている。
BIT(Broadcaster Information Table)
放送ほうそうきょく識別しきべつ情報じょうほう(BSD)や系列けいれつ情報じょうほう地上ちじょうD)、かくSIテーブルの再送さいそう周期しゅうき、SIの掲載けいさい期間きかん、ロゴ情報じょうほう伝送でんそう方法ほうほうなど放送ほうそうきょくのSI送信そうしん情報じょうほうふくまれる。BITのPIDはかならず0x24とまっている。
SDT(Service Description Table)
チャンネルの名称めいしょうふくまれる。またかくチャンネル(サービス)で送出そうしゅつされるEITの種類しゅるい、デジタルコピー制御せいぎょ情報じょうほうふくまれる。SDTのPIDはかならず0x11とまっている。
EIT(Event Information Table)
番組ばんぐみ名称めいしょう放送ほうそう放送ほうそう内容ないようなど番組ばんぐみ関連かんれんする情報じょうほうふくまれる。EPGはおもにこの情報じょうほうもちいて作成さくせいされる。EITのPIDはかならず0x12とまっている。
EITはそのしめ内容ないようによりきょく現在げんざいおよつぎ番組ばんぐみきょく現在げんざいおよつぎ番組ばんぐみきょくのそれ以外いがいふく番組ばんぐみきょくのそれら以外いがいふく番組ばんぐみの4種類しゅるい大別たいべつされる。きょく現在げんざいおよつぎ番組ばんぐみかんする情報じょうほうかなら送出そうしゅつする必要ひつようがあるがその情報じょうほう送出そうしゅつ任意にんいであり、また送出そうしゅつ頻度ひんど重要じゅうようせいおうじてちいさくすることができる。
TOT(Time Offset Table)
現在げんざい日付ひづけ時刻じこく、およびサマータイムの情報じょうほうふくまれる。TOTのPIDは0x14とまっている。
NBIT(Network Board Information Table)
案内あんないとう掲示板けいじばん情報じょうほうふくまれる。
LDT(Linked Description Table)
のテーブルから参照さんしょうするための情報じょうほう集約しゅうやくしている。
TDT(Time Date Table)
現在げんざい日付ひづけ時刻じこくかんする情報じょうほうふくまれる。ただしTOTにはTDTのすべての情報じょうほうふくまれるため送信そうしんされるのはTDTかTOTのいずれかのみ(PIDは双方そうほうとも0x14)と規定きていされており、実際じっさいのところTDTだけが送信そうしんされている。

番組ばんぐみよりちいさい単位たんい番組ばんぐみないイベント)の内容ないよう記述きじゅつするための、さらにいくつかの拡張かくちょうおこなわれている。

LIT(Local Event Information Table)
番組ばんぐみないイベントにかんする情報じょうほうふくまれる。
ERT(Event Relation Table)
番組ばんぐみ、および番組ばんぐみないイベントの関係かんけいかんする情報じょうほうふくまれる。
ITT(Index Transmission Table)
番組ばんぐみないイベントに関係かんけいする時刻じこく情報じょうほうふくまれる。時刻じこく情報じょうほうはLITにもふくまれているが放送ほうそうごとにことなる必要ひつようになるため、LITとはべつ送出おくりだされる。

ARIB STD-B1、B21では以下いかのような情報じょうほう規定きていされている。

SDTT(Software Download Trigger Table)
デジタル放送ほうそう受信じゅしん最新さいしんソフトウェア(Engineering Stream Serviceで伝送でんそうされる)の伝送でんそうスケジュールが記載きさいされる。ほんテーブルは、ぜん放送ほうそうきょくまった同一どういつ情報じょうほう伝送でんそうされている。実際じっさいのデータはARIB STD-B16で規定きていされるDCT(Download Control Table)、DLT(Download Table)で伝送でんそうされる。
CDT(Common Data Table)(地上ちじょうD)
EPG画面がめんとう表示ひょうじされる、かくサービスごと対応たいおうしたロゴ情報じょうほう伝送でんそうされる。ロゴ情報じょうほうは1サービスあたり6種類しゅるい(それぞれおおきさがことなるpngファイル)がセクションされ、伝送でんそうされる。

日本にっぽんのデジタル放送ほうそうにおける配信はいしん方式ほうしき

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各局かくきょくSI
かく放送ほうそうきょくきょくのSIのみを放送ほうそう多重たじゅうして配信はいしんする方式ほうしき地上ちじょうデジタル放送ほうそうとう採用さいようされている。
受信じゅしんでは受信じゅしんちゅうきょくのSIのみ受信じゅしんするため、きゅう編成へんせい変更へんこうにも素早すばや追従ついしょう出来できる。一方いっぽう原理げんりじょうきょくのSIは受信じゅしん出来できないが、受信じゅしんがわ複数ふくすうチューナーを搭載とうさいするか受信じゅしんのスタンバイちゅうきょくのSIを受信じゅしんすることによって、このデメリットは解消かいしょうされる。
全局ぜんきょくSIしゅう
かく放送ほうそうきょく一度いちど各局かくきょくのSIクライアントからSIセンターにきょくのSIを伝達でんたつし、それらをもとにSIセンターで「全局ぜんきょくSI」を生成せいせいして各局かくきょく返送へんそうし、その全局ぜんきょくSIを放送ほうそう多重たじゅうして配信はいしんする方式ほうしき。BSデジタル放送ほうそう採用さいようされ、放送ほうそう衛星えいせいシステム(B-SAT)にSIセンターを設置せっちしている。
受信じゅしんでは視聴しちょうしていないきょくのSIも受信じゅしん出来できるが、放送ほうそう事業じぎょうしゃ増加ぞうかすると必然ひつぜんてき各局かくきょくごとのSI容量ようりょう減少げんしょうするうえ、全局ぜんきょくSIの生成せいせいまでのラグがけられないためきゅう編成へんせい変更へんこう発生はっせいしても追従ついしょうむずかしい。しまいには前述ぜんじゅつ理由りゆうでデメリットのみがのこってしまい、しん4K8K衛星えいせい放送ほうそうでの採用さいよう見送みおくられた。

トランスポートストリームのエラー検出けんしゅつ

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トランスポートパケットヘッダにはおなじPIDないにおいてが1ずつ増加ぞうかするcontinuity_counterという4ビットのカウンタがあり、TS受信じゅしんがわでこのカウンタの不連続ふれんぞく検出けんしゅつすることでトランスポートパケットのロストを検出けんしゅつすることができる。またトランスポートパケットヘッダの先頭せんとうバイトはかならsync_byteという特定とくてい(0x47)となっており、伝送でんそう路上ろじょうのエラーで受信じゅしんがわ一時いちじてきにパケットの先頭せんとう見失みうしなったとしても188バイトごとのsync_byteを検出けんしゅつして同期どうきしなおすことで比較的ひかくてき早期そうき同期どうき回復かいふくすることができる。くわえてPSIはCRCチェックサムをかならふくみ、PSIのエラーで受信じゅしん混乱こんらんすることをふせいでいる。

脚注きゃくちゅう

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  1. ^ TVNT.net - Le forum de la TNT • [Topic Unique Akira DHB-B31HDR - Double tuner enregistreur TNT HD - MKV - DIVX - DTS : Les adaptateurs pour recevoir la TNT gratuite en SD ou HD]”. www.tvnt.net. Template:Cite webしエラー:引数ひきすう accessdate必須ひっすです。
  2. ^ MIME Type Registration of RTP Payload Formats (英語えいご). July 2003. doi:10.17487/RFC3555. RFC 3555
  3. ^ mpeg2TransportStream”. Apple Developer Documentation. Apple Inc. Template:Cite webしエラー:引数ひきすう accessdate必須ひっすです。
  4. ^ a b ITU-T (October 2014). “Recommendation H.222.0 (10/14)”. Template:Cite webしエラー:引数ひきすう accessdate必須ひっすです。
  5. ^ MPEG-2 Encoding Family (Full draft). Sustainability of Digital Formats. Washington, D.C.: Library of Congress. 14 February 2012. 2021ねん12月13にち閲覧えつらんLicenses pertain to tools and not to streams or files per se.
  6. ^ 現在げんざいではMPEG-2システムの拡張かくちょうおこなわれており、MPEG-2誕生たんじょう以後いご開発かいはつされたH.264VC-1映像えいぞうコーデックを多重たじゅうすることも可能かのうとなっている。
  7. ^ TS(トランスポート・ストリーム)の特徴とくちょう利用りようした実例じつれいつぎとおり。デジタルテレビ放送ほうそうる1つの放送ほうそうきょくでHD放送ほうそうは1つのプログラム(チャンネル)として送信そうしんするが、マルチチャンネル構成こうせい場合ばあいはSD放送ほうそうで3つぶんまで放送ほうそうできる。
  8. ^ 電波でんぱ産業さんぎょうかい (1999ねん10がつ26にち). “デジタル放送ほうそうにおけるデータ放送ほうそう符号ふごう方式ほうしき伝送でんそう方式ほうしき (ARIB STD-B24)”. 2011ねん8がつ5にち閲覧えつらん だい分冊ぶんさつ だいへん 8.1.4

関連かんれん項目こうもく

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外部がいぶリンク

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