2024年4月6日发(作者：)

本文以MPEG-2的系统、MPEG-2的编码、及 MPEG-2的应用为题，讨论MPEG-2压缩编码

技术。

1) 打包基本流（PES）将MPEG-2压缩编码的视频基本流（ES-Elementary Stream）

数据分组为包长度可变的数据包，称为打包基本流（PES- Packetized Elementary

Stream）。广而言之，PES为打包了的专用视频、音频、数据、同步、识别信息数据通

道。所谓ES，是指只包含1个信源编码器的数据流。即ES是编码的视频数据流，或编码

的音频数据流，或其它编码数据流的统称。每个ES都由若干个存取单元(AU-Access Unit)

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的。将帧顺序为

I1P4B2B3P7B5B6 的编码ES，通过打包，就将ES变成仅含有1种性质ES的PES包，如仅含

视频ES的PES包，仅含音频ES的PES包，仅含其它ES的PES包。PES包的组成见图2。

由图2可见，1个PES包是由包头、ES特有信息和包数据3个部分组成。由于包头和ES

特有信 息二者可合成1个数据头，所以可认为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、数据流识别及PES包长信息3部分构成。包

起始码前缀是用23个连 续“0”和1个“1”构成的，用于表示有用信息种类的数据流识

别，是1个8 bit的整数。由二者 合成1个专用的包起始码，可用于识别数据包所属数据流

（视频,音频,或其它）的性质及序 号。例如：

比特序1 1 0 ×××××是号码为××××的MPEG-2音频数据流；

比特序1 1 1 0 ××××是号码为××××的MPEG-2视频数据流。

PES包长用于包长识别，表明在此字段后的字节数。如，PES包长识别为2 B ，即2×8 =

16 bit 字宽，包总长为216-1=65535 B，分给数据头9 B（包头6 B + ES特有信息3 B ），

可变长度的包 数据最大容量为65526 B。尽管PES包最大长度可达（216 -1）=65535 B

（Byte），但在通常的情 况下是组成ES的若干个AU中的由头部和编码数据两部分组成

的1个AU长度。1个AU相当于编 码的1幅视频图像或1个音频帧，参见图2右上角从

ES到PES的示意图。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。 ES特有信息是由PES包头识别标志、PES包头

长信息、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。

其中，PES包头识别标志由12个部分组成：PES加扰控 制信息、PES优先级别指示、数

据适配定位指示符、有否版权指示、原版或拷贝指示、有否显 示时间标记（PTS-Presentation

Time Stamp）/解码时间标记(DTS-Decode Time Stamp)标志、PES 包头有否基本流时钟

基准(ESCR-Elementary Stream Clock Reference)信息标志、PES包头有否基 本流速率信

息标志、有否数字存储媒体（DSM）特技方式信息标志、有否附加的拷贝信息标 志、PES

包头有否循环冗余校验（CRC-Cyclic Redundancy Check）信息标志、有否PES扩展标 志。

有扩展标志，表明还存在其它信息。如，在有传输误码时，通过数据包计数器，使接收 端

能以准确的数据恢复数据流，或借助计数器状态，识别出传输时是否有数据包丢失。 其中，

有否PTS/DTS标志，是解决视音频同步显示、防止解码器输入缓存器上溢或下溢的关 键

所在。因为，PTS表明显示单元出现在系统目标解码器（STD-System Target Decoder）

的时 间, DTS表明将存取单元全部字节从STD的ES解码缓存器移走的时刻。视频编码图

像帧次序为 I1P4B2B3P7B5B6I10B8B9的ES，加入PTS/DTS后，打包成一个个视频PES

包。每个PES包都有一 个包头，用于定义PES内的数据内容，提供定时资料。每个I、P、

B帧的包头都有一个PTS和 DTS，但PTS与DTS对B帧都是一样的，无须标出B帧的

DTS。对I帧和P帧，显示前一定要存储 于视频解码器的重新排序缓存器中，经过延迟（重

新排序）后再显示，一定要分别标明PTS和 DTS。例如，解码器输入的图像帧次序为

I1P4B2B3P7B5B6I10B8B9，依解码器输出的帧次序， 应该P4比B2、B3在先，但显示

时P4一定要比B2、B3在后，即P4要在提前插入数据流中的时间 标志指引下，经过缓存

器重新排序，以重建编码前视频帧次序I1B2B3P4B5B6P7B8B9I10。显 然，PTS/DTS标

志表明对确定事件或确定信息解码的专用时标的存在，依靠专用时标解码 器，可知道该确

定事件或确定信息开始解码或显示的时刻。例如，PTS/DTS标志可用于确定 编码、多路复

用、解码、重建的时间。

2）节目流（PS）

将具有共同时间基准的一个或多个PES组合（复合）而成的单一的数据流称为节目流

（Program Stream）。PS包的结构如图3所示。