動画や音声データを圧縮・伸張する国際標準規格であるMPEG（Moving Picture Experts Group）には、MPEG1・MPEG2・MPEG4等があります。
そのうちのMPEG2はDVDやデジタルテレビ放送などに利用されています。
MPEG2は、蓄積メディアに向いている『MPEG2-PS』、放送や通信などに向いている『MPEG2-TS』というように、それぞれ用途別に分かれています。
今回は、その中の『MPEG2-TS（トランスポートストリーム）』について説明します。

MPEG2-TSの用途

地上デジタル放送、BSデジタル放送、CSデジタル放送など、デジタルテレビ放送規格の送信形式として使われています。
また、DVDやブルーレイディスクなども記録形式の1つとして使われています。

拡張子
MPEG2-TSのファイル拡張子には、『.ts』・『.m2t』・『.m2ts』などがあります。
『.ts』はTS（トランスポートストリーム）ファイルともいい、映像や音声、ファイルの配信・保存をするための標準形式の1つです。
TSファイルは、高精細度テレビジョン（HDTV）放送という、鮮明な映像を放送するための動画形式として使われています。
エラーの訂正機能をもっているため、伝送条件が悪い環境でも放送や通信することができます。

『.mts』・『.m2ts』は、AVCHDというハイビジョン映像をビデオカメラで記録するための規格や、ブルーレイディスクにHD（高精細度）動画を保存するための拡張子です。
MTSファイルやM2TSファイルに対応しているソフトウェアが少ないため、コンピュータで再生、DVDに変換する場合は、MP4やWMVなどに変換する必要があります。

ストリーム形式
MPEG2-TSは、マルチメディアファイルのダウンロードと再生を同時に行うことができます。
エラー検出・訂正機能をもっているため、エラーの発生する可能性がある環境でも利用することができます。
放送や配信用には使われますが、記録用として利用されることは珍しいです。

MPEG2-TSとは

MPEGは、「Moving Picture Experts Group」の略語であり、動画や音声データの圧縮方式の規格を検討するため、ISO（国際標準化機構）とIEC（国際電気標準化）が合同で設立させた組織ですが、同組織が勧告した規格もMPEGといいます。

MPEGの規格には、動画データ圧縮のための『MPEG1』・『MPEG2』・『MPEG4』、マルチメディアコンテンツを検索するための『MPEG7』、著作権やコンテンツの保護をするための『MPEG21』の5種類があります。

MPEG1とMPEG2とMPEG4
MPEG1は、データ転送速度1.5Mbps程度^※で、家庭用のビデオテープ並みの画質です。
ビデオCDなどに使われます。

MPEG2は、データ転送速度4～15Mbps程度^※で、テレビ放送並みの画質です。
DVDやCS放送、ハイビジョン放送などに使われます。

MPEG4は、データ転送速度64kbps～10Mbps程度^※で、低速ビットレートのため、MPEG2より画質は下がります。
ネットワーク配信、ストリーミングなどに使われます。
※動画＋音声

MPEG2-PS
MPEG2-PSの『PS』は、プログラムストリームの略で、MPEG1の拡張版です。
1つのプログラムを蓄積メディア（CD、DVD、HDDなど）に記録するために利用されています。
PESという動画や音声データを2KB程度に区切り、先頭にパックヘッダを付与したものを『パック』といいます。
そして、この複数の『パック』を連結したものがプログラムストリームになります。

MPEG2-TS
MPEG2-TSの『TS』は、トランスポートストリームの略で、映像や音声、文字などのプログラムをまとめて1つの流れとしています。
全体のデータ（PES）を細かく区切って伝送し、区切ったデータにIDを付与することで、データの入れ替わりを防ぎます。
映像や音声はおなじIDを持つため、受信側は受像機を用いて元のデータに戻すことができます。
また、複数のチャンネルを同時に伝送するため、データの欠落など多少のエラーが起こりやすいことが想定されています。
そのため、受信側で誤り修正やデータの欠落を認識し、元のPESに戻します。

MPEG2-TSは、映像や音声、文字などのプログラムをまとめて1つの流れとして扱います。
連続するトランスポートパケットをトランスポートストリームと言い、複数の種類のデータを混在して送信します。
受信側は、受信機を用いて複数のデータをまとめて構成し直します。

トランスポートパケット
映像や音声にはそれぞれ『ES（エレメンタリストリーム）』というものがあります。
これは、素のデータであり、そのままの映像データ、音声データのことをいいます。
ESを分割し、それぞれにヘッダをつけパケット化したものを『PES』といいます。
トランスポートストリームは、映像や音声をまとめる『多重化』を行い、映像・音声データ（PES）を最大184バイトに区切ります。
そしてTSヘッダー（4バイト）を付与させ、トランスポートパケットを188バイトの固定長に分割します。

トランスポートパケットの固定長
188バイトの固定長のパケットは高速処理が可能です。
パケットを細かく分割しているため、遅延の最小化にもつながります。
また、それぞれのパケットに識別子が付いているので、受信側で誤り修正を行うことができます。

トランスポートパケットの識別子
トランスポートパケットにはパケット識別子（PID）が含まれています。
PIDには、トランスポートパケットの伝送内容など13ビットの情報が入っています。
映像や音声、画像などはそれぞれおなじPIDを持っているため、受信側はPIDを利用して元のPESに戻すことができます。

MPEG2-TSのコーデック

コーデックとは
音声や映像データの符号化（エンコード）と復号（デコード）を行うプログラムで、『オーディオコーデック』と『ビデオコーデック』があり、MPEG2-TSはビデオコーデックです。
『オーディオコーデック』とは、ボイスメールやボイスメッセージの保存を行うときなどに利用します。
『ビデオコーデック』とは、容量が大きい映像の圧縮・再生を行い、ファイルのサイズを小さくします。

MPEG2の再生
MPEG2で送信されたデータは、複数のデータが混在しているためバラバラの状態です。
再構成するための装置が必要となります。
そこで利用されるのが『エンコーダ』・『デコーダ』です。

エンコーダ
MPEG2のデータは、そのままのデータの大きさのため容量が大きいです。
そこでエンコードという符号化を行うことで、圧縮しデータ量を少なくすることができます。

デコーダ
エンコードによって圧縮されたデータをもとに戻すこと（伸張）をデコードといいます。
デコードすることで、MPEG2を再生可能な形式に変換します。