關於TS流的解析
TS即是"TransportStream"的縮寫。他是分包發送的，每一個包長爲188字節。在TS流裏可以填入很多類型的數據，如視頻、音頻、自定義信息等。他的包的結構爲，包頭爲4個字節，負載爲184個字節（這184個字節不一定都是有效數據，有一些可能爲填充數據）。
工作形式：
因爲在TS流裏可以填入很多種東西，所以有必要有一種機制來確定怎麼來標識這些數據。制定TS流標準的機構就規定了一些數據結構來定義。比如: PSI（Program SpecificInformation）表，所以解析起來就像這樣: 先接收一個負載裏爲PAT的數據包，在整個數據包裏找到一個PMT包的ID。然後再接收一個含有PMT的數據包，在這個數據包裏找到有關填入數據類型的ID。之後就在接收到的TS包裏找含有這個ID的負載內容，這個內容就是填入的信息。根據填入的數據類型的ID的不同，在TS流複合多種信息是可行的。關鍵就是找到標識的ID號。
現在以一個例子來說明具體的操作：
在開始之前先給出一片實際TS流例子：
0000f32ch: 47 40 00 17 00 00B0 0D 00 01 C1 00 0000 01 E0 ; G@....?..?...?
0000f33ch: 20 A2 C329 41 FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ; ⒚)A
0000f34ch: FF FF FF FF FF FFFF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ;
0000f35ch: FF FF FF FF FF FFFF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ;
0000f36ch: FF FF FF FF FF FFFF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ;
0000f37ch: FF FF FF FF FF FFFF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ;
0000f38ch: FF FF FF FF FF FFFF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ;
0000f39ch: FF FF FF FF FF FFFF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ;
0000f3ach: FF FF FF FF FF FFFF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ;
0000f3bch: FF FF FF FF FF FFFF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ;
0000f3cch: FF FF FF FF FF FFFF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ;
0000f3dch: FF FF FF FF FF FFFF 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 F000 5D 16 BD 48 ; ?*.~..??].紿
具體的分析就以這個例子來分析。
// Adjust TS packet header
void adjust_TS_packet_header(TS_packet_header* pheader)
{
unsigned char buf[4];
memcpy(buf, pheader, 4);
pheader->transport_error_indicator = buf[1] >> 7;
pheader->payload_unit_start_indicator =buf[1] >> 6 & 0x01;
pheader->transport_priority = buf[1] >> 5 & 0x01;
pheader->PID = (buf[1] & 0x1F) <<8 | buf[2];
pheader->transport_scrambling_control =buf[3] >> 6;
pheader->adaption_field_control = buf[3] >> 4 & 0x03;
pheader->continuity_counter = buf[3] & 0x0F;
}
這是一個調整TS流數據包頭的函數，這裏牽扯到位段調整的問題。現在看一下TS流數據包頭的結構的定義：
// Transport packet header
typedef struct TS_packet_header
{
unsignedsync_byte : 8;
unsignedtransport_error_indicator : 1;
unsigned payload_unit_start_indicator : 1;
unsignedtransport_priority : 1;
unsignedPID : 13;
unsigned transport_scrambling_control : 2;
unsignedadaption_field_control : 2;
unsignedcontinuity_counter : 4;
} TS_packet_header;
下面我們來分析，在ISO/IEC 13818-1裏有說明，PAT(ProgramAssociation Table)的PID值爲0x00，TS包的標識(即sync_byte)爲0x47，並且爲了確保這個TS包裏的數據有效，所以我們一開始查找47 40 00這三組16進制數，爲什麼這樣？具體的奧祕在TS包的結構上，前面已經說了sync_byte固定爲0x47。現在往下看transport_error_indicator、payload_unit_start_indicator、transport_priority和PID這四個元素，PID爲0x00，這是PAT的標識。transport_error_indicator爲0，transport_priority爲0。把他們看成是兩組8位16進制數就是：40
00。現在看看我們的TS流片斷例子，看來正好是47 40 00開頭的，一個TS流的頭部佔據了4個字節。剩下的負載部分的內容由PID來決定，例子看來就是一個PAT表。在這裏有個地方需要注意一下，payload_unit_start_indicator爲1時，在前4個字節之後會有一個調整字節，它的數值決定了負載內容的具體開始位置。現在看例子中的數據47 40 00 17 00第五個字節是00，說明緊跟着00之後就是具體的負載內容。
下面給出PAT表的結構體：
// PAT table
// Programm Association Table
typedef struct TS_PAT
{
unsignedtable_id : 8;
unsignedsection_syntax_indicator : 1;
unsigned zero : 1;
unsignedreserved_1 : 2;
unsignedsection_length : 12;
unsignedtransport_stream_id : 16;
unsignedreserved_2 : 2;
unsigned version_number : 5;
unsignedcurrent_next_indicator : 1;
unsignedsection_number : 8;
unsignedlast_section_number : 8;
unsignedprogram_number : 16;
unsignedreserved_3 : 3;
unsignednetwork_PID : 13;
unsignedprogram_map_PID : 13;
unsignedCRC_32 : 32;
} TS_PAT;
再給出PAT表字段調整函數：
// Adjust PAT table
void adjust_PAT_table ( TS_PAT * packet, char * buffer )
{
int n = 0, i = 0;
int len = 0;
packet->table_id = buffer[0];8
packet->section_syntax_indicator =buffer[1] >> 7;1
packet->zero = buffer[1] >> 6 & 0x1;1
packet->reserved_1 = buffer[1] >> 4 & 0x3; 2
packet->section_length = (buffer[1] & 0x0F) <<8 | buffer[2]; 12
packet->transport_stream_id = buffer[3] << 8 | buffer[4]; 16
packet->reserved_2 = buffer[5] >> 6; 2
packet->version_number = buffer[5] >> 1 & 0x1F; 5
packet->current_next_indicator =(buffer[5] << 7) >> 7; 1
packet->section_number = buffer[6]; 8
packet->last_section_number = buffer[7]; 8
// Get CRC_32
len = 3 + packet->section_length;
packet->CRC_32 = (buffer[len-4] & 0x000000FF) << 24
| (buffer[len-3] & 0x000000FF) << 16
| (buffer[len-2] & 0x000000FF) << 8
| (buffer[len-1] & 0x000000FF); 32
// Parse network_PID or program_map_PID
for ( n = 0; n < packet->section_length - 4; n ++ )
{
packet->program_number = buffer[8] << 8 | buffer[9]; 16
packet->reserved_3 = buffer[10] >> 5; 3
if ( packet->program_number ==0x0 )
packet->network_PID = (buffer[10] << 3) << 5 | buffer[11]; 13
else
{
packet->program_map_PID = (buffer[10] << 3) << 5 | buffer[11]; 13
}
n += 5;
}
}
通過上面的分析，例子中的數據00 B0 0D 00 01 C1 00 00 00 01 E0 20 A2 C329 41就是具體的PAT表的內容，然後根據PAT結構體來具體分析PAT表。但是我們需要注意的是在PAT表裏有program_number、network_PID的元素不只有一個，這兩個元素是通過循環來確定的。循環的次數通過section_length元素的確定。在這個例子中program_map_PID爲20，所以下面來PMT分析時，就是查找47 40 20的開頭的TS包。
下面來分析PMT表，先給出PMT(Program Map Table)的結構體：
// PMT table
// Program Map Table
typedef struct TS_PMT
{
unsigned table_id : 8;
unsignedsection_syntax_indicator : 1;
unsignedzero : 1;
unsignedreserved_1 : 2;
unsignedsection_length : 12;
unsigned program_number : 16;
unsignedreserved_2 : 2;
unsignedversion_number : 5;
unsignedcurrent_next_indicator : 1;
unsignedsection_number : 8;
unsigned last_section_number : 8;
unsignedreserved_3 : 3;
unsignedPCR_PID : 13;
unsignedreserved_4 : 4;
unsignedprogram_info_length : 12;
unsigned stream_type : 8;
unsignedreserved_5 : 3;
unsignedelementary_PID : 13;
unsignedreserved_6 : 4;
unsignedES_info_length : 12;
unsignedCRC_32 : 32;
} TS_PMT;
在給出調整字段函數：
// Adjust PMT table
void adjust_PMT_table ( TS_PMT * packet, char * buffer )
{
int pos = 12, len = 0;
int i = 0;
packet->table_id = buffer[0];
packet->section_syntax_indicator = buffer[1] >> 7;
packet->zero = buffer[1] >> 6;
packet->reserved_1 = buffer[1] >> 4;
packet->section_length = (buffer[1] & 0x0F) <<8 | buffer[2];
packet->program_number = buffer[3] << 8 | buffer[4];
packet->reserved_2 = buffer[5] >> 6;
packet->version_number = buffer[5] >> 1 & 0x1F;
packet->current_next_indicator = (buffer[5] << 7) >> 7;
packet->section_number = buffer[6];
packet->last_section_number = buffer[7];
packet->reserved_3 = buffer[8] >> 5;
packet->PCR_PID = ((buffer[8] << 8) | buffer[9]) & 0x1FFF;
packet->reserved_4 = buffer[10] >> 4;
packet->program_info_length = (buffer[10] & 0x0F)<< 8 | buffer[11];
// Get CRC_32
len = packet->section_length + 3;
packet->CRC_32 = (buffer[len-4] & 0x000000FF) << 24
| (buffer[len-3] & 0x000000FF) << 16
| (buffer[len-2] & 0x000000FF) << 8
| (buffer[len-1] & 0x000000FF);
// program info descriptor
if ( packet->program_info_length != 0 )
pos +=packet->program_info_length;
// Get stream type and PID
for ( ; pos <= (packet->section_length + 2 ) - 4; )
{
packet->stream_type = buffer[pos];
packet->reserved_5 = buffer[pos+1] >> 5;
packet->elementary_PID = ((buffer[pos+1] << 8) | buffer[pos+2]) & 0x1FFF;
packet->reserved_6 = buffer[pos+3] >> 4;
packet->ES_info_length = (buffer[pos+3] & 0x0F)<< 8 | buffer[pos+4];
// Store in es
es[i].type = packet->stream_type;
es[i].pid =packet->elementary_PID;
if ( packet->ES_info_length != 0)
{
pos = pos+5;
pos +=packet->ES_info_length;
}
else
{
pos += 5;
}
i++;
}
}
TS流可以複合很多的節目的視頻和音頻，但是解碼器是怎麼來區分的呢？答案就在PMT表裏，如其名節目映射表。他就是來解決這個問題的。現在看PMT結構體裏的stream_type、elementary_PID這兩個元素，前一個用來確定後一個作爲標識PID的內容具體是什麼，音頻或視頻等。還有要注意他們不只有一個，所以他們是通過循環讀取來確保所有的值都被讀取了，當然循環也是有規定的(具體看調整函數上)。從例子上來看，我們在倒數第三行找到了上面分析來的PMT表的PID爲0x20的TS包。然後就可以把數據是用調整函數填入結構中。然後得到具體節目的PID爲視頻0x21,
音頻0x22。
PS. 文章裏的PID是用來判斷具體TS包是什麼包的。分析每個包得到的PID值，都可以複合在TS頭部結構體的PID裏。