MPEG2TS流基本概念和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1、(1)ES-ElementaryStreams(原始流)，對視頻、音頻信號及其他數(shù)據(jù)進行編碼壓縮后的數(shù)據(jù)流稱為原始流。原始流包括訪問單元，比如視頻原始流的訪問單元就是一副圖像的編碼數(shù)據(jù)。PES-PacketizedElementaryStreams(分組的原始流)，原始流形成的分組稱為PES分組，是用來傳遞原始流的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)目是節(jié)目元素的集合。節(jié)目元素可能是原始流，這些原始流有共同的時間基點，用來做同步顯示。傳輸流和節(jié)目流TS-TransportStream翻譯為傳輸流PS-ProgramStream翻譯為節(jié)目流PS用來傳輸和保存一道節(jié)目的編碼數(shù)據(jù)或其他數(shù)據(jù)。PS的組成單位是PES分組。T

2、S用來傳輸和保存多道節(jié)目的編碼數(shù)據(jù)或其他數(shù)據(jù)，TS的組成單位是節(jié)目。PS適用于不容易發(fā)生錯誤的環(huán)境，以及涉及到軟件處理的應(yīng)用，典型應(yīng)用如DVD光盤的文件存儲TS適用于容易發(fā)生錯誤的環(huán)境，典型應(yīng)用就是數(shù)字電視信號的傳輸。TS和PS是可以互相轉(zhuǎn)換的，比如從TS中抽取一道節(jié)目的內(nèi)容并產(chǎn)生有效的PS是可能。傳輸流分組和PES分組原始流分成很多PES分組，保持串行順序，一個PES分組只包含一個原始流的編碼數(shù)據(jù)。PES分組長度很大，最大可為64K字節(jié)。PES分組分為分組首部(eader)和有效負載(payload)。有效負載指跟隨在首部字節(jié)之后的字節(jié)。首部的前4個字節(jié)構(gòu)成分組的起始碼，標識了該分組所屬原始

3、流的類型和ID號。TS分組也就是傳輸流數(shù)據(jù)形成的數(shù)據(jù)包。每個TS分組長度為188字節(jié)，包括“分組首部”和“有效負載，前4個字節(jié)是分組首部，包含了這個分組的一些信息。有些情況下需要更多的信息時，需在后面添加“調(diào)整字段(adaptionfield)。兩者之間的關(guān)系:PES分組是插入到TS分組中的，每個PES分組首部的第一字節(jié)就是TS分組有效負載的第一字節(jié)。一個PID值的TS分組只帶有來自一個原始流的數(shù)據(jù)。PSI全稱ProgramSpecificInformation，意為節(jié)目專用信息。傳輸流中是多路節(jié)目復(fù)用的，那么，怎么知道這些節(jié)目在傳輸流中的位置，區(qū)分屬于不同節(jié)目呢？所以就還需要一些附加信息，這

4、就是PSI。PSI也是插入到TS分組中的，它們的PID是特定值。MPEG-2中規(guī)定了4個PSI，包括PAT(節(jié)目關(guān)聯(lián)表)，CAT(條件訪問表)，PMT(節(jié)目映射表)，NIT(網(wǎng)絡(luò)信息表)，這些PSI包含了進行多路解調(diào)和顯示節(jié)目的必要的和足夠的信息。應(yīng)用中可能包括更多的信息，比如DVB-T中定義了SDT(服務(wù)描述表),EIT(環(huán)境信息表),BAT(節(jié)目組相關(guān)表),TDT(時間日期表)等，統(tǒng)稱為DVB-SI(服務(wù)信息)。PSI的PID是特定的，含PSI的數(shù)據(jù)包必須周期性的出現(xiàn)在傳輸流中。PMT(ProgramMapTable)節(jié)目映射表PMT所在分組的PID由PAT指定，所以要先解出PAT，再解P

5、MT。PMT中包含了屬于同一節(jié)目的視頻、音頻和數(shù)據(jù)原始流的PID。找到了PMT，解多路復(fù)用器就可找到一道節(jié)目對應(yīng)的每個原始流的PID，再根據(jù)原始流PID，去獲取原始流。PAT(ProgramAssociationTable)節(jié)目關(guān)聯(lián)表PAT所在分組的PID=0PAT中列出了傳輸流中存在的節(jié)目流PAT指定了傳輸流中每個節(jié)目對應(yīng)PMT所在分組的PIDPAT的第一條數(shù)據(jù)指定了NIT所在分組的PID，其他數(shù)據(jù)指定了PMT所在分組的PID。CAT(ConditionalAccessTable)條件訪問表CAT所在分組的PID=1CAT中列出了條件控制信息(ECM)和條件管理信息(EMM)所在分組的PID

6、。CAT用于節(jié)目的加密和解密NIT(NetworkInformationTable)網(wǎng)絡(luò)信息表NIT所在分組的PID由PAT指定NIT提供一組傳輸流的相關(guān)信息，以及于網(wǎng)絡(luò)自身特性相關(guān)的信息，比如網(wǎng)絡(luò)名稱，傳輸參數(shù)(如頻率,調(diào)制方式等)。NIT一般是解碼器內(nèi)部使用的數(shù)據(jù)，當然也可以做為EPG的一個顯示數(shù)據(jù)提供給用戶做為參考。幾種PSI之間的關(guān)系，如下圖所示：首先PAT中指定了傳輸流中所存在的節(jié)目，及每個節(jié)目對應(yīng)的PMT的PID號。比如Program1對應(yīng)的PMT的PID=22,然后找到PID=22的TS分組，解出PMT，得到這個節(jié)目中包含的原始流的PID，再根據(jù)原始流的PID去找相應(yīng)的TS分組，

7、獲取原始流的數(shù)據(jù)，然后就可以送入解碼器解碼了。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(1)TS分組前面提到，TS分組由188個字節(jié)構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)如下:transport_packet()TOC o 1-5 h zsync_byte/8transport_error_indicator/1payload_unit_start_indicator/1transport_priority/1PID/13transport_scrambling_control/2adaptation_field_control/2continuity_counter/4if(adaptation_field_control=10|adaptatio

8、n_field_control=11)adaptation_field()if(adaptation_field_control=01|adaptation_field_control=11)for(i=0;iN;i+)data_byte/8前面32bit的數(shù)據(jù)即TS分組首部，它指出了這個分組的屬性。sync_byte同步字節(jié)，固定為0 x47，表示后面的是一個TS分組，當然，后面包中的數(shù)據(jù)是不會出現(xiàn)0 x47的transport_error_indicator傳輸錯誤標志位，一般傳輸錯誤的話就不會處理這個包了payload_unit_start_indicator這個位功能有點復(fù)雜，字面意思

9、是有效負載的開始標志，根據(jù)后面有效負載的內(nèi)容不同功能也不同，后面用到的時候再說。transport_priority傳輸優(yōu)先級位，1表示高優(yōu)先級，傳輸機制可能用到，解碼好像用不著。PID這個比較重要，指出了這個包的有效負載數(shù)據(jù)的類型，告訴我們這個包傳輸?shù)氖鞘裁磧?nèi)容。前面已經(jīng)敘述過。transport_scrambling_control加密標志位，表示TS分組有效負載的加密模式。TS分組首部(也就是前面這32bit)是不應(yīng)被加密的，00表示未加密。adaption_field_control翻譯為調(diào)整字段控制，表示TS分組首部后面是否跟隨有調(diào)整字段和有效負載。01僅含有效負載，10僅含調(diào)整字段

10、，11含有調(diào)整字段和有效負載。為00的話解碼器不進行處理?？辗纸M沒有調(diào)整字段continuity_counter個4bit的計數(shù)器，范圍0-15，具有相同的PID的TS分組傳輸時每次加1，到15后清0。不過，有些情況下是不計數(shù)的。如下:(1)TS分組無有效負載(2)復(fù)制的TS分組和原分組這個值一樣(3)后面講到的一個標志discontinuity_indicator為1時adaptation_field()調(diào)整字段的處理data_byte有效負載的剩余部分，可能為PES分組，PSI，或一些自定義的數(shù)據(jù)。(2)PAT數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：program_association_section()tabl

11、e_id/8section_syntax_indicator/10/1/2/12/16/2/5/1/8/8/16/3reservedsection_lengthtransport_stream_idreservedversion_numbercurrent_next_indicatorsection_numberlast_section_numberfor(i=0;iN;i+)program_numberreservedif(program_number=0)network_PID/13/13/32elseprogram_map_PIDCRC_32table_id固定為0 x00，標志是該表是

12、PATsection_syntax_indicator段語法標志位，固定為1section_length表示這個字節(jié)后面有用的字節(jié)數(shù)，包括CRC32。假如后面的字節(jié)加上前面的字節(jié)數(shù)少于188,后面會用0XFF填充。假如這個數(shù)值比較大，則PAT會分成幾部分來傳輸。transport_stream_id該傳輸流的ID,區(qū)別于一個網(wǎng)絡(luò)中其它多路復(fù)用的流。version_number范圍0-31，表示PAT的版本號，標注當前節(jié)目的版本這是個非常有用的參數(shù)，當檢測到這個字段改變時，說明TS流中的節(jié)目已經(jīng)變化了，程序必須重新搜索節(jié)目current_next_indicator表示發(fā)送的PAT是當前有效還是

13、下一個PAT有效。section_number分段的號碼。PAT可能分為多段傳輸，第一段為00，以后每個分段加1，最多可能有256個分段last_section_number最后一個分段的號碼program_number節(jié)目號network_PID網(wǎng)絡(luò)信息表（NIT）的PID，網(wǎng)絡(luò)信息表提供了該物理網(wǎng)絡(luò)的一些信息，和電視臺相關(guān)的。節(jié)目號為0時對應(yīng)的PID為network_PIDprogram_map_PID節(jié)目映射表的PID,節(jié)目號大于0時對應(yīng)的PID，每個節(jié)目對應(yīng)一個CRC_32CRC32校驗碼上面program_number，network_PID，program_map_PID是循環(huán)出現(xiàn)

14、的。program_number等于0時對應(yīng)network_PID，program_number等于其它值時對應(yīng)program_map_PID。PMTPMT數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下:TS_program_map_section()table_id/8stream_type指示了PID為elementary_PID的PES分組中原始流的類型，比如視頻流，音頻流等，見后面的表section_syntax_indicator/10/1reservedsection_lengthprogram_numberreservedversion_numbercurrent_next_indicatorsection_nu

15、mberlast_section_numberreservedPCR_PIDreserved4program_info_lengthfor(i=0;iN;i+)descriptor()for(i=0;iN1;i+)stream_typereservedelementary_PIDreservedES_info_lengthfor(i=0;iN2;i+)descriptor()CRC_32table_id固定為0 x02，/2/12/16/2/5/1/8/8/3/13/12/8/3/13/4/12/32標志是該表是PMT。section_syntax_indicatorsection_lengthversion_number上四個字段意思和PAT相同，可參考上面解釋current_next_indicator以section_numberlast_section_number以上兩個字段意思和PAT相同，不過值都固定為0 xOO,我覺得這樣的原因可能是因為PMT不需要