MPEG2 시스템에서는 두 종류의 다중화 비트열을 다룬다. 그중 프로그램스트림 Program Stream)은 하나의 방송 프로그램(비디오+오디오+자 막)을 오류가 없는 채널환경 혹은 CD 등에서 보는 바와 같이 매체 자체의 오류정정 기능을 그대로 활용하는 경우에 사용하는 다중화 방법이고, 트랜스 포트 스트림(TS:Transport Stream)은 오류가 있는 채널 환경에서 여러개 의방송 프로그램을 동시에 보낼때 사용하는 다중화 방법이다. 예를 들면 비디오 CD처럼 하나의 프로그램을 저장할 때는 프로그램 스트림이 사용되고무궁화 위성을 이용한 복수 프로그램의 디지털 방송에는 트랜스포트 스트림 이 사용된다.
트랜스포트 스트림의 기능에 관해 무궁화 위성 방송의 예를 들어 보다 구체적으로 살펴보기로 하자. 무궁화 위성은 (비록 1호기는 발사 실패로 수명 이단축되어 앞으로 발사될 2호기가 그 역할을 대신하겠지만) 방송용 중계기 3개와 통신용 중계기 12개를 가지는 방송.통신 겸용 위성이다. 위성방송에 있어서 현재 일본의 위성방송이나 홍콩의 스타TV 등과 같은 아날로그 FM 방식을 사용하면 중계기당 한 방송밖에 수용할 수 없지만, MPEG2를 이용한 디지털 방식을 사용하면 중계기당 4~8 방송까지 수용할 수 있다. 우리나라의 경우 프로그램의 부족이나 화질등을 감안, 중계기당 4방송을 고려하고 있다. 이 위성방송에 있어서 다중화는 다음과 같은 단계로 이루어진다. 우선 각 방송국으로부터의 프로그램이 비디오는 MPEG2 비디오, 오디오는 MPE G2 오디오압축 알고리듬을 이용해 각각 30대1과 6대1 정도로 압축된다. 이 압축된 비트열은 패킷 형태로 묶여져 각각 비디오 패킷과 오디오 패킷으로 변형된다. 이어서 이들을 1백88바이트의 고정길이를 갖는 트랜스포트 스트림 패킷 여러개에 차곡차곡 싣는다. 하나의 트랜스포트 패킷은 4바이트의 헤더 를 제외하면 1백84바이트의 실제 짐을 실을 수 있다. 마치 택시의 정원이 5명이지만 운전기사를 빼면 실제 승객은 4명인 탈 수 있는 것과 같은 원리이다. 헤더에는 13비트의 프로그램 식별정보(PID:Program Identification) 가 포함되어, 이 패킷에 실린 짐이 어느 방송국의 무슨(즉 비디오인지 오디 오인지) 정보인지를 나타내는 데 쓰인다.
이렇게 각 방송국에서 1차적으로 다중화되어 나오는 트랜스포트 패킷은 2차적으로 여러 방송국의 트랜스포트 패킷들이 또 다중화되어 하나의 비트열 을구성해 하나의 중계기를 통해 송출될 수 있는 형태가 된다. 이런 최종 비 트열이 중계기 수만큼 필요하다.
따라서 디지털 위성방송에 있어서의 다중화는 시분할 다중화(TDM:Time Division Multiple.ing)와 주파수분할다중화 (FDM:Frequency Division Multiple.ing 가 결합되어 있다. 즉 중계기들은 각각 27MHz의 대역폭을 가지면서 FDM의 형태로 운용되지만 한 중계기를 4개 방송사가 TDM방식으로 공유하는 것이다. 각각의 중계기에 실릴 트랜스포트 스트림은 에러 정정을 위해 리드솔로몬 부호와 길쌈부호가 행해지고 QPSK 변조를 통해 지상과 위성간에 전송이 이루어진다.
수신기에서의 트랜스포트 스트림의 복호시에는 위의 역과정이 행해진다.
우선수신하고자 하는 방송이 들어있는 중계기를 선택해 그 신호를 QPSK 복조하고 에러 정정을 행한다.이 출력은 여러 방송이 다중화된 비트열이므로 우선 수신하고자 하는 방송국의 트랜스포트 패킷만을 골라내고, 이중 비디오 패킷은 비디오 디코더에서, 오디오 패킷은 오디오 디코더에서 각각 복호함으 로써 영상과 음향을 재생하게 된다. 이와 같은 다단계 동작을 위해 몇가지프로그램 관련정보 테이블(PSI:Program Specific Information)이 필요하게 된다.
PAT(Program Association Table)는 PID=0인 패킷으로, 각 프로그램 마다 트랜스포트 패킷을 할당해주는 역할을 한다. 이렇게 지정된 패킷에 가보면 거기에서는 그 프로그램을 구성하는 비디오와 오디오 비트열이 어떤 패킷에 실려오는지를 알려주는데 이를 PMT(Program Map Table)라 한다. 이렇게 PAT와 PMT로 나누어서 트리형태로 기술하는 이유는, 하나의 테이블로 모두를 기술하면 이 테이블이 너무 커져 테이블을 기억시킬 메모리가 커지게 되고, 또한 테이블의 후반부에 기술되는 프로그램의 정보를 액세스하 는데 시간이 오래 걸리기 때문이다.
이밖에도 중계기와 프로그램간의 링크 정보를 담는 NIT(Network Inform ation Table)와 조건부 수신 정보를 담는 CAT(Conditional Access Table) 등이 시스템 운용을 위한 부가정보 테이블로 사용된다. 전제창<한양대교수>