MPEG 프로그램 스트림은 공통 시간 기준을 공유하는 하나 이상의 패킷화된 기본 스트림을 단일 스트림으로 결합하여 생성된다. 이는 디스크와 같이 비교적 신뢰할 수 있는 미디어를 위해 설계되었으며, 가변 크기 레코드와 시작 코드의 최소한의 사용을 특징으로 한다. MPEG-2 프로그램 스트림은 MPEG-1 및 MPEG-2 비디오 및 오디오, 그리고 MPEG-4 비디오 및 오디오를 포함할 수 있으며, 비표준 데이터를 위한 기능을 가지고 있다. 프로그램 스트림은 팩 헤더와 시스템 헤더로 구성되며, 헥사 에디터로 파일 구조를 확인할 수 있다.
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프로그램 스트림은 공통의 시간 기준을 갖는 하나 이상의 패킷화된 기본 스트림 (PES)을 단일 스트림으로 결합하여 생성된다. 이는 데이터 손실 가능성이 있는 MPEG 전송 스트림과 달리, 하드 디스크와 같이 비교적 신뢰할 수 있는 미디어를 위해 설계되었다. 프로그램 스트림은 가변 크기 레코드와 시작 코드의 최소한의 사용을 특징으로 하여 오버헤드를 줄이는 데 중점을 둔다.
2. 1. 프로그램 스트림의 구성 요소
(개인 스트림 형태)
AC-3 오디오, 자막 등
또한, MPEG-2 프로그램 스트림은 소위 개인 스트림(private stream) 형태의 비표준 데이터(예: AC-3 오디오 또는 자막)를 위한 기능을 가지고 있다. 국제 표준화 기구(ISO)는 SMPTE 등록 기관(SMPTE Registration Authority, LLC)을 MPEG-2 형식 식별자의 등록 기관으로 승인했으며, 이 기관은 MPEG-2 전송 스트림 및 프로그램 스트림에 캡슐화될 수 있는 압축 형식 목록을 게시한다.
2. 2. 프로그램 스트림과 전송 스트림
프로그램 스트림(Program Stream, PS)은 공통의 시간 기준을 갖는 하나 이상의 패킷화된 기본 스트림(Packetized Elementary Stream, PES)을 단일 스트림으로 결합하여 생성된다. 이는 데이터 손실 가능성이 있는 환경을 고려한 MPEG 전송 스트림(Transport Stream, TS)과 달리, DVD와 같이 비교적 오류 발생이 적은 저장 매체에 적합하게 설계되었다.
프로그램 스트림은 가변 크기 레코드를 사용하고 시작 코드 사용을 최소화하여 오버헤드가 적다는 장점이 있지만, 이 때문에 공중파 전송에는 어려움이 따른다. 또한, MPEG 전송 스트림은 여러 프로그램을 하나의 스트림에 담을 수 있는 반면, 프로그램 스트림은 하나의 프로그램만을 담을 수 있다는 차이가 있다.
MPEG-2 프로그램 스트림은 MPEG-1 Part 2 비디오, MPEG-2 비디오, MP1, MP2, MP3와 같은 MPEG-1 Part 3 오디오, 또는 MPEG-2 Part 3 오디오를 포함할 수 있다. 드물지만 MPEG-4 비디오, AAC(MPEG-2 Part 7 또는 MPEG-4 Part 3) 오디오도 포함될 수 있다. MPEG-2 프로그램 스트림은 '개인 스트림(private stream)'이라는 형식을 통해 AC-3 오디오나 자막과 같은 비표준 데이터를 담을 수 있다.
국제 표준화 기구(ISO)는 SMPTE 등록 기관(Registration Authority, LLC)을 MPEG-2 형식 식별자의 등록 기관으로 지정했으며, 이 기관은 MPEG-2 전송 스트림 및 프로그램 스트림에 포함될 수 있는 압축 형식 목록을 관리한다.
3. 코딩 세부 사항
암호화되지 않은 VOB 파일이나 다른 프로그램 스트림을 헥사 에디터로 열면 특정한 구조를 확인할 수 있다. MPEG 프로그램 스트림은 여러 개의 팩(Pack)으로 구성되며, 각 팩은 고유한 시작 코드(0x000001BA)를 가진 팩 헤더로 시작한다.[24] 이 헤더에는 동기화를 위한 정보, 시스템 클럭 참조(SCR), 비트 전송률 등 스트림 재생에 필요한 중요한 정보들이 포함되어 있다. 팩 헤더 다음에는 실제 데이터(비디오, 오디오 등)를 담고 있는 패킷(Packet)들이 따라온다. 또한, 스트림 전체의 속성 정보를 담은 시스템 헤더(시작 코드 0x000001BB)가 선택적으로 포함될 수 있다. MPEG-1과 MPEG-2 표준 간에는 헤더 구조에 약간의 차이가 존재한다.
3. 1. 프로그램 스트림 팩 헤더 형식
암호화되지 않은 VOB 파일이나 다른 프로그램 스트림을 헥사 에디터로 열면 아래와 같은 구조를 확인할 수 있다.
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