关于TS流的解析

二毛子 2024-08-25 05:14:57 原文

字节。在TS流里可以填入很多类型的数据，如视频、音频、自定义信息等。他的包的结构为，包头为4个字节，负载为184个字节（这184个字节不一定都是有效数据，有一些可能为填充数据）。

工作形式：
因为在TS流里可以填入很多种东西，所以有必要有一种机制来确定怎么来标识这些数据。制定TS流标准的机构就规定了一些数据结构来定义。比如: PSI（Program Specific Information）表，所以解析起来就像这样: 先接收一个负载里为PAT的数据包，在整个数据包里找到一个PMT包的ID。然后再接收一个含有PMT的数据包，在这个数据包里找到有关填入数据类型的ID。之后就在接收到的TS包里找含有这个ID的负载内容，这个内容就是填入的信息。根据填入的数据类型的ID的不同，在TS流复合多种信息是可行的。关键就是找到标识的ID号。

现在以一个例子来说明具体的操作：

在开始之前先给出一片实际TS流例子：
0000f32ch: 47 40 00 17 00 00 B0 0D 00 01 C1 00 00 00 01 E0 ; G@....?..?...?
0000f33ch: 20 A2 C3 29 41 FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ;  ⒚)A
0000f34ch: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ; 
0000f35ch: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ; 
0000f36ch: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ; 
0000f37ch: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ; 
0000f38ch: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ; 
0000f39ch: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ; 
0000f3ach: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ; 
0000f3bch: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ; 
0000f3cch: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ; 
0000f3dch: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF 47 40 20 17 ; G@ .
0000f3ech: 00 02 B0 1B 00 01 C1 00 00 E0 21 F0 00 1B E0 21 ; ..?..?.??.?
0000f3fch: F0 04 2A 02 7E 1F 03 E0 22 F0 00 5D 16 BD 48    ; ?*.~..??].紿

具体的分析就以这个例子来分析。

];
    memcpy(buf, pheader, );
    pheader->transport_error_indicator        = buf[] >> ;
    pheader->payload_unit_start_indicator    = buf[] >>  & ] >>  & ] &  | buf[];
    pheader->transport_scrambling_control    = buf[] >> ;
    pheader->adaption_field_control            = buf[] >>  & ] & ;
    unsigned transport_error_indicator        : ;
    unsigned payload_unit_start_indicator    : ;
    unsigned transport_priority                : ;
    unsigned PID                            : ;
    unsigned transport_scrambling_control    : ;
    unsigned adaption_field_control            : ;
    unsigned continuity_counter                : ;
} TS_packet_header;

下面我们来分析，在ISO/IEC 13818-1里有说明，PAT(Program Association Table)的PID值为0x00，TS包的标识(即sync_byte)为0x47，并且为了确保这个TS包里的数据有效，所以我们一开始查找47 40 00这三组16进制数，为什么这样？具体的奥秘在TS包的结构上，前面已经说了sync_byte固定为0x47。现在往下看transport_error_indicator、payload_unit_start_indicator、transport_priority和PID这四个元素，PID为0x00，这是PAT的标识。transport_error_indicator为0，transport_priority为0。把他们看成是两组8位16进制数就是：40 00。现在看看我们的TS流片断例子，看来正好是47 40 00开头的，一个TS流的头部占据了4个字节。剩下的负载部分的内容由PID来决定，例子看来就是一个PAT表。在这里有个地方需要注意一下，payload_unit_start_indicator为1时，在前4个字节之后会有一个调整字节，它的数值决定了负载内容的具体开始位置。现在看例子中的数据47 40 00 17 00第五个字节是00，说明紧跟着00之后就是具体的负载内容。

下面给出PAT表的结构体：

;
    unsigned section_syntax_indicator        : ;
    unsigned zero                            : ;
    unsigned reserved_1                        : ;
    unsigned section_length                    : ;
    unsigned transport_stream_id            : ;
    unsigned reserved_2                        : ;
    unsigned version_number                    : ;
    unsigned current_next_indicator            : ;
    unsigned section_number                    : ;
    unsigned last_section_number            : ;
    unsigned program_number                    : ;
    unsigned reserved_3                        : ;
    unsigned network_PID                    : ;
    unsigned program_map_PID                : ;
    unsigned CRC_32                            : ;
} TS_PAT;

再给出PAT表字段调整函数：

, i = ;
    ;
    packet->table_id                    = buffer[];
    packet->section_syntax_indicator    = buffer[] >> ;
    packet->zero                        = buffer[] >>  & ] >>  & ] &  | buffer[];
    packet->transport_stream_id            = buffer[] <<  | buffer[];
    packet->reserved_2                    = buffer[] >> ;
    packet->version_number                = buffer[] >>  &  ] << ) >> ;
    packet->section_number                = buffer[];
    packet->last_section_number            = buffer[];
     + packet->section_length;
    packet->CRC_32                        = (buffer[len-] &
                                          | (buffer[len-] &
                                          | (buffer[len-] &
                                          | (buffer[len-] & ; n < packet->section_length - ; n ++ )
    {
        packet->program_number            = buffer[] <<  | buffer[];
        packet->reserved_3                = buffer[] >> ;
        ] << ) <<  | buffer[];
        ] << ) <<  | buffer[];
        }
        n += ;
    }
}

通过上面的分析，例子中的数据00 B0 0D 00 01 C1 00 00 00 01 E0 20 A2 C3 29 41就是具体的PAT表的内容，然后根据PAT结构体来具体分析PAT表。但是我们需要注意的是在PAT表里有program_number、network_PID的元素不只有一个，这两个元素是通过循环来确定的。循环的次数通过section_length元素的确定。在这个例子中program_map_PID为20，所以下面来PMT分析时，就是查找47 40 20的开头的TS包。

下面来分析PMT表，先给出PMT(Program Map Table)的结构体：

;
    unsigned section_syntax_indicator        : ;
    unsigned zero                            : ;
    unsigned reserved_1                        : ;
    unsigned section_length                    : ;
    unsigned program_number                    : ;
    unsigned reserved_2                        : ;
    unsigned version_number                    : ;
    unsigned current_next_indicator            : ;
    unsigned section_number                    : ;
    unsigned last_section_number            : ;
    unsigned reserved_3                        : ;
    unsigned PCR_PID                        : ;
    unsigned reserved_4                        : ;
    unsigned program_info_length            : ;

    unsigned stream_type                    : ;
    unsigned reserved_5                        : ;
    unsigned elementary_PID                    : ;
    unsigned reserved_6                        : ;
    unsigned ES_info_length                    : ;
    unsigned CRC_32                            : ;
} TS_PMT;

在给出调整字段函数：

, len = ;
    ;
    packet->table_id                            = buffer[];
    packet->section_syntax_indicator            = buffer[] >> ;
    packet->zero                                = buffer[] >> ;
    packet->reserved_1                            = buffer[] >> ;
    packet->section_length                        = (buffer[] &  | buffer[];
    packet->program_number                        = buffer[] <<  | buffer[];
    packet->reserved_2                            = buffer[] >> ;
    packet->version_number                        = buffer[] >>  & ] << ) >> ;
    packet->section_number                        = buffer[];
    packet->last_section_number                    = buffer[];
    packet->reserved_3                            = buffer[] >> ;
    packet->PCR_PID                                = ((buffer[] << ) | buffer[]) & ] >> ;
    packet->program_info_length                    = (buffer[] &  | buffer[];
    ;
    packet->CRC_32                = (buffer[len-] &
                                  | (buffer[len-] &
                                  | (buffer[len-] &
                                  | (buffer[len-] &  )
        pos += packet->program_info_length;
     ) -  ; )
    {
        packet->stream_type                            = buffer[pos];
        packet->reserved_5                            = buffer[pos+] >> ;
        packet->elementary_PID                        = ((buffer[pos+] << ) | buffer[pos+]) & ] >> ;
        packet->ES_info_length                        = (buffer[pos+] &  | buffer[pos+];
         )
        {
            pos = pos+;
            pos += packet->ES_info_length;
        }
        ;
        }
        i++;
    }
}

TS流可以复合很多的节目的视频和音频，但是解码器是怎么来区分的呢？答案就在PMT表里，如其名节目映射表。他就是来解决这个问题的。现在看PMT结构体里的stream_type、elementary_PID这两个元素，前一个用来确定后一个作为标识PID的内容具体是什么，音频或视频等。还有要注意他们不只有一个，所以他们是通过循环读取来确保所有的值都被读取了，当然循环也是有规定的(具体看调整函数上)。从例子上来看，我们在倒数第三行找到了上面分析来的PMT表的PID为0x20的TS包。然后就可以把数据是用调整函数填入结构中。然后得到具体节目的PID为视频0x21, 音频0x22。

PS.　文章里的PID是用来判断具体TS包是什么包的。分析每个包得到的PID值，都可以复合在TS头部结构体的PID里。

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