TS流分析

今天在查找PES和PSI不同点的时候，找到这篇文章，虽然都是13818-1上的内容，而且也没有回答我的疑问，但是个人感觉还行，所以贴到这，当作以后学习用。

 

正文如下：

 

概念规范中讲述的概念很多，容易让人糊涂，所以先把一些概念理清，弄清楚它们之间的关系，再看后面的就可提高很多的效率。

(1)ES- Elementary Streams (原始流)，对视频、音频信号及其他数据进行编码压缩后的数据流称为原始流。原始流包括访问单元，比如视频原始流的访问单元就是一副图像的编码数据。

(2) PES- Packetized Elementary Streams (分组的原始流)，原始流形成的分组称为PES分组，是用来传递原始流的一种数据结构

(3)节目是节目元素的集合。节目元素可能是原始流，这些原始流有共同的时间基点，用来做同步显示。

(4)传输流和节目流TS-Transport Stream 翻译为“传输流”PS-Program Stream 翻译为“节目流”PS用来传输和保存一道节目的编码数据或其他数据。PS的组成单位是PES分组。TS用来传输和保存多道节目的编码数据或其他数据，TS的组成单位是节目。PS适用于不容易发生错误的环境，以及涉及到软件处理的应用，典型应用如DVD光盘的文件存储TS适用于容易发生错误的环境，典型应用就是数字电视信号的传输。TS和PS是可以互相转换的，比如从TS中抽取一道节目的内容并产生有效的PS是可能。

(5)传输流分组和PES分组原始流分成很多PES分组，保持串行顺序，一个PES分组只包含一个原始流的编码数据。PES分组长度很大，最大可为64K字节。PES分组分为“分组首部(header)”和“有效负载(payload)”。“有效负载”指跟随在首部字节之后的字节。首部的前4个字节构成分组的起始码，标识了该分组所属原始流的类型和ID号。TS分组也就是传输流数据形成的数据包。每个TS分组长度为188字节，包括“分组首部”和“有效负载，前4个字节是分组首部，包含了这个分组的一些信息。有些情况下需要更多的信息时，需在后面添加“调整字段(adaption field)”。两者之间的关系:PES分组是插入到TS分组中的，每个PES分组首部的第一字节就是TS分组有效负载的第一字节。一个PID值的TS分组只带有来自一个原始流的数据。

(6)PSI 全称Program Specific Information，意为节目专用信息。传输流中是多路节目复用的，那么，怎么知道这些节目在传输流中的位置，区分属于不同节目呢？所以就还需要一些附加信息，这就是PSI。PSI也是插入到TS分组中的，它们的PID是特定值。MPEG-2中规定了4个PSI，包括PAT(节目关联表)，CAT(条件访问表)，PMT(节目映射表)，NIT(网络信息表)，这些PSI包含了进行多路解调和显示节目的必要的和足够的信息。应用中可能包括更多的信息，比如DVB-T中定义了SDT(服务描述表),EIT(环境信息表),BAT(节目组相关表),TDT(时间日期表)等，统称为DVB-SI(服务信息)。PSI的PID是特定的，含PSI的数据包必须周期性的出现在传输流中。

PMT (Program Map Table )节目映射表PMT所在分组的PID由PAT指定，所以要先解出PAT，再解PMT。PMT中包含了属于同一节目的视频、音频和数据原始流的PID。找到了PMT，解多路复用器就可找到一道节目对应的每个原始流的PID，再根据原始流PID，去获取原始流。

PAT (Program Association Table )节目关联表PAT所在分组的PID=0 PAT中列出了传输流中存在的节目流PAT指定了传输流中每个节目对应PMT所在分组的PIDPAT的第一条数据指定了NIT所在分组的PID ，其他数据指定了PMT所在分组的PID。

CAT (Conditional Access Table )条件访问表CAT所在分组的PID=1CAT中列出了条件控制信息(ECM)和条件管理信息(EMM)所在分组的PID。CAT用于节目的加密和解密 

NIT( Network Information Table)网络信息表NIT所在分组的PID由PAT指定NIT提供一组传输流的相关信息，以及于网络自身特性相关的信息，比如网络名称，传输参数(如频率,调制方式等)。NIT一般是解码器内部使用的数据，当然也可以做为EPG的一个显示数据提供给用户做为参考。几种PSI之间的关系，如下图所示：首先PAT中指定了传输流中所存在的节目，及每个节目对应的PMT的PID号。 比如Program 1对应的PMT 的PID=22,然后找到PID=22的TS分组，解出PMT，得到这个节目中包含的原始流的PID，再根据原始流的PID去找相应的TS分组，获取原始流的数据，然后就可以送入解码器解码了。

数据结构（1）TS分组前面提到，TS分组由188个字节构成，其结构如下：

transport_packet(){  sync_byte                                                                    // 8 transport_error_indicator                                          //1 payload_unit_start_indicator                                    //1 transport_priority                                                       // 1  PID                                                                             //13 transport_scrambling_control                                  // 2 adaptation_field_control                                            //2 continuity_counter                                                      //4 if(adaptation_field_control=='10' || adaptation_field_control=='11'){  adaptation_field()  }  if(adaptation_field_control=='01' || adaptation_field_control=='11') {  for (i=0;i<N;i++){     data_byte                                                                   //8 }  }  }

前面32bit的数据即TS分组首部，它指出了这个分组的属性。sync_byte 同步字节，固定为0x47 ，表示后面的是一个TS分组，当然，后面包中的数据是不会出现0x47的transport_error_indicator 传输错误标志位，一般传输错误的话就不会处理这个包了payload_unit_start_indicator 这个位功能有点复杂，字面意思是有效负载的开始标志，根据后面有效负载的内容不同功能也不同，后面用到的时候再说。transport_priority 传输优先级位，1表示高优先级，传输机制可能用到，解码好像用不着。PID 这个比较重要，指出了这个包的有效负载数据的类型，告诉我们这个包传输的是什么内容。前面已经叙述过。 transport_scrambling_control 加密标志位，表示TS分组有效负载的加密模式。TS分组首部(也就是前面这32bit)是不应被加密的，00表示未加密。 adaption_field_control 翻译为“调整字段控制”，表示TS分组首部后面是否跟随有调整字段和有效负载。01仅含有效负载，10仅含调整字段，11含有调整字段和有效负载。为00的话解码器不进行处理。空分组没有调整字段 continuity_counter 一个4bit的计数器，范围0-15，具有相同的PID的TS分组传输时每次加1，到15后清0。不过，有些情况下是不计数的。如下：(1)TS分组无有效负载(2)复制的TS分组和原分组这个值一样(3)后面讲到的一个标志discontinuity_indicator为1时 adaptation_field() 整字段的处理data_byte 有效负载的剩余部分，可能为PES分组，PSI，或一些自定义的数据。