http://blog.csdn.net/zxh821112/article/details/17587215
一 从TS流开始
数字电视机顶盒接收到的是一段段的码流，我们称之为TS（Transport Stream，传输流），每个TS流都携带一些信息，如Video、Audio以及我们需要学习的PAT、PMT等信息。因此，我们首先需要了解TS流是什么，以及TS流是怎样形成、有着怎样的结构。
（一） TS流、PS流、PES流和ES流都是什么？
ES流（Elementary Stream）：基本码流，不分段的音频、视频或其他信息的连续码流。
PES流：把基本流ES分割成段，并加上相应头文件打包成形的打包基本码流。
PS流（Program Stream）：节目流，将具有共同时间基准的一个或多个PES组合（复合）而成的单一数据流（用于播放或编辑系统，如m2p）。
TS流（Transport Stream）：传输流，将具有共同时间基准或独立时间基准的一个或多个PES组合（复合）而成的单一数据流（用于数据传输）。
*NOTE:TS流和PS流的区别：TS流的包结构是长度是固定的；PS流的包结构是可变长度的。这导致了TS流的抵抗传输误码的能力强于PS流（TS码流由于采用了固定长度的包结构，当传输误码破坏了某一TS包的同步信息时，接收机可在固定的位置检测它后面包中的同步信息，从而恢复同步，避免了信息丢失。而PS包由于长度是变化的，一旦某一 PS包的同步信息丢失，接收机无法确定下一包的同步位置，就会造成失步，导致严重的信息丢失。因此，在信道环境较为恶劣，传输误码较高时，一般采用TS码流；而在信道环境较好，传输误码较低时，一般采用PS码流。）
由于TS码流具有较强的抵抗传输误码的能力，因此目前在传输媒体中进行传输的MPEG-2码流基本上都采用了TS码流的包格。
（二） TS流是如何产生的？
从上图可以看出，视频ES和音频ES通过打包器和共同或独立的系统时间基准形成一个个PES，通过TS复用器复用形成的传输流。注意这里的TS流是位流格式（分析Packet的时候会解释），也即是说TS流是可以按位读取的。
（三） TS流的格式是怎样的？
TS流是基于Packet的位流格式，每个包是188个字节（或204个字节，在188个字节后加上了16字节的CRC校验数据，其他格式一样）。整个TS流组成形式如下：
|
Packet Header（包头）信息说明 |
|||
|
1 |
sync_byte |
8bits |
同步字节 |
|
2 |
transport_error_indicator |
1bit |
错误指示信息（1：该包至少有1bits传输错误） |
|
3 |
payload_unit_start_indicator |
1bit |
负载单元开始标志（packet不满188字节时需填充） |
|
4 |
transport_priority |
1bit |
传输优先级标志（1：优先级高） |
|
5 |
PID |
13bits |
Packet ID号码，唯一的号码对应不同的包 |
|
6 |
transport_scrambling_control |
2bits |
加密标志（00：未加密；其他表示已加密） |
|
7 |
adaptation_field_control |
2bits |
附加区域控制 |
|
8 |
continuity_counter |
4bits |
包递增计数器 |
PID是TS流中唯一识别标志，Packet Data是什么内容就是由PID决定的。如果一个TS流中的一个Packet的Packet Header中的PID是0x0000，那么这个Packet的Packet Data就是DVB的PAT表而非其他类型数据（如Video、Audio或其他业务信息）。下表给出了一些表的PID值，这些值是固定的，不允许用于更改。
|
表 |
PID 值 |
|
PAT |
0x0000 |
|
CAT |
0x0001 |
|
TSDT |
0x0002 |
|
EIT,ST |
0x0012 |
|
RST,ST |
0x0013 |
|
TDT,TOT,ST |
0x0014 |
下面以一个TS流的其中一个Packet中的Packet Header为例进行说明：
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
… |
|
|
Packet（十六进制） |
4 |
7 |
0 |
7 |
e |
5 |
1 |
2 |
… |
||||||||||||||||||||||||
|
Packet（二进制） |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
… |
|
Packet Header 信息 |
1 sync_byte=0x47 |
2 |
3 |
4 |
5 PID=0x07e5 |
6 |
7 |
8 |
… |
||||||||||||||||||||||||
sync_byte=01000111, 就是0x47,这是DVB TS规定的同步字节,固定是0x47.
transport_error_indicator=0, 表示当前包没有发生传输错误.
payload_unit_start_indicator=0, 含义参考ISO13818-1标准文档
transport_priority=0, 表示当前包是低优先级.
PID=00111 11100101即0x07e5, Video PID
transport_scrambling_control=00, 表示节目没有加密
adaptation_field_control=01 即0x01,具体含义请参考ISO13818-1
continuity_counte=0010 即0x02,表示当前传送的相同类型的包是第3个
TS流的基本内容就是这些了。
回顾一下，TS流是一种位流（当然就是数字的），它是由ES流分割成PES后复用而成的；它经过网络传输被机顶盒接收到；数字电视机顶盒接收到TS流后将解析TS流。
TS流是由一个个Packet（包）构成的，每个包都是由Packet Header（包头）和Packet Data（包数据）组成的。其中Packet Header指示了该Packet是什么属性的，并给出了该Packet Data的数据的唯一网络标识符PID。
到这里，我们对TS流已经有了一定的了解，下面将从TS流转向PAT表和PMT表的学习。
二 从TS流到PAT、PMT
说完了TS流的基本概念，就该开始对TS流进行更深入的研究了。首先需要想一想：TS流的本质是什么？它的确是一段码流，并且是一段由数据包（Packet）组成的码流。那么这些数据包究竟是怎样的呢？它和我们收看的电视节目之间又有什么区别？这些都是这部分需要了解的内容。
在上一节中，我们可以看到PID这个被标红的字段频繁地出现。PID是当前TS流的Packet区别于其他Packet类型的唯一识别符，通过读取每个包的Packet Header，我们可以知道这个Packet的数据属于何种类型。上一节列出了几项固定的PID值，它们用于识别存储了特殊信息的Packet。下面要谈的PAT表的PID值就是固定的0x0000。
（一） PAT表（Program Association Table，节目关联表）
由于下面的内容比较繁杂，这里先给出一个大纲，方便查阅：
1. PAT表的描述（表格+分析）
2. PAT表的定义（代码+分析）
3. PAT表的结构（代码+分析）
4. PAT表的解析（代码+分析）
5. 通过一段TS流中一个Packet分析PAT表（表格+分析）
下面，开始正式的分析！
1. PAT表的描述（表格+分析）
PAT表定义了当前TS流中所有的节目，其PID为0x0000，它是PSI的根节点，要查寻找节目必须从PAT表开始查找。
PAT表携带以下信息:
|
TS流ID |
transport_stream_id |
该ID标志唯一的流ID |
|
节目频道号 |
program_number |
该号码标志ＴＳ流中的一个频道，该频道可以包含很多的节目(即可以包含多个Video PID和Audio PID) |
|
PMT的PID |
program_map_PID |
表示本频道使用哪个PID做为PMT的PID,因为可以有很多的频道,因此DVB规定PMT的PID可以由用户自己定义 |
2. PAT表的定义（代码+分析）
PAT表主要包含频道号码和每一个频道对应的PMT的PID号码,这些信息我们在处理PAT表格的时候会保存起来，以后会使用到这些数据。下面将PAT表的定义给出：
3. PAT表的结构（代码+分析）
再将PAT表的结构体给出：
4. PAT表的解析（代码+分析）
接下来给出的是PAT表的解析代码：
从for()开始，就是描述了当前流中的频道数目(N)，每一个频道对应的PMT PID是什么。解复用程序需要接收所有的频道号码和对应的PMT 的PID，并把这些信息在缓冲区中保存起来。在后部的处理中需要使用到PMT的 PID。
5. 通过一段TS流中一个Packet分析PAT表（表格+分析）
这里我们分析一段TS流其中一个Packet的Packet Data部分：
首先给出一个数据包，其数据如下：
|
Packet Header |
Packet Data |
|
0x47 0x40 0x00 0x10 |
0000 b0 11 00 01 c1 00 00 00 00 e0 1f 00 01 e1 00 24 ac48 84 ff ff…… ff ff |
分析Packet Header如下表所示：
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
… |
|
|
Packet（十六进制） |
4 |
7 |
4 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
… |
||||||||||||||||||||||||
|
Packet（二进制） |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
… |
|
Packet Header Bits |
1 sync_byte=0x47 |
2 |
3 |
4 |
5 PID=0x0000 |
6 |
7 |
8 |
… |
||||||||||||||||||||||||
根据包头数据格式，我们可以知晓整个数据包的属性，列表如下：
|
sync_byte |
0x47 |
固定同步字节 |
|
transport_error_indicator |
“0” |
没有传输错误 |
|
payload_unit_start_indicator |
“1” |
在前4个字节后会有一个调整字节。所以实际数据应该为去除第一个字节后的数据。即上面数据中红色部分不属于有效数据包。 |
|
transport_priority |
“0” |
传输优先级低 |
|
PID |
0x0000 |
PID=0x0000说明数据包是PAT表信息 |
|
transport_scrambling_control |
“00” |
未加密 |
|
adaptation_field_control |
“01” |
附加区域控制 |
|
continuity_counte |
“0000” |
包递增计数器 |
如上表所示，我们可以知道，首先Packet的Packet Data是PAT信息表，因为其PID为0x0000，并且在包头后需要除去一个字节才是有效数据（payload_unit_start_indicator="1"）。这样，Packet Data就应该是“00 b0 11 00 01 c1 00 00 00 00 e0 1f 00 01 e1 00 24 ac48 84 ff ff …… ff ff”。
|
Packet Data分析 |
|||||||||||||||||||||||||
|
第n个字节 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
… |
||||
|
Packet Data(除去开头的0x00) |
00 |
b0 |
11 |
00 |
01 |
c1 |
00 |
00 |
00 |
00 |
e0 |
1f |
00 |
01 |
e1 |
00 |
24 |
ac |
48 |
84 |
… |
||||
|
字段名 |
位 |
具体值 |
次序 |
说明 |
|||||||||||||||||||||
|
table_id |
8 |
0000 |
第1个字节 0000 0000B(0x00) |
PAT的table_id只能是0x00 |
|||||||||||||||||||||
|
section_syntax_indicator |
1 |
1 |
第2、3个字节 1011 0000 0001 0001B(0xb0 11) |
段语法标志位，固定为1 |
|||||||||||||||||||||
|
zero |
1 |
0 |
|||||||||||||||||||||||
|
reserved |
2 |
11 |
|||||||||||||||||||||||
|
section_length |
12 |
0000 0001 0001B=0x011=17 |
段长度为17字节 |
||||||||||||||||||||||
|
transport_stream_id |
16 |
0x0001 |
第4、5个字节 0x00 0x01 |
||||||||||||||||||||||
|
reserved |
2 |
11 |
第6个字节 1100 0001B(0xc1) |
||||||||||||||||||||||
|
version_number |
5 |
00000 |
一旦PAT有变化，版本号加1 |
||||||||||||||||||||||
|
current_next_indicator |
1 |
1 |
当前传送的PAT表可以使用，若为0则要等待下一个表 |
||||||||||||||||||||||
|
section_number |
8 |
0x00 |
第7个字节0x00 |
||||||||||||||||||||||
|
last_section_number |
8 |
0x00 |
第8个字节 0x00 |
||||||||||||||||||||||
|
开始循环 |
|||||||||||||||||||||||||
|
program_number |
16 |
0x0000-第一次 |
2个字节(0x00 00) |
节目号 |
|||||||||||||||||||||
|
reserved |
3 |
111 |
2个字节 1110 0000 0001 1111B(0xe0 1f) |
||||||||||||||||||||||
|
network_id(节目号为0时) program_map_PID(节目号为其他时) |
13 |
0 0000 0001 1111B=31 -第一次 |
节目号为0x0000时,表示这是NIT，PID=0x001f，即31 节目号为0x0001时,表示这是PMT，PID=0x100，即256 |
||||||||||||||||||||||
|
结束循环 |
|||||||||||||||||||||||||
|
CRC_32 |
32 |
-- |
4个字节 |
||||||||||||||||||||||
由以上几个表可以分析出PAT表和PMT表有着内在的联系。也就是之前提到的。PAT表描述了当前流的NIT（Network Information Table，网络信息表）中的PID、当前流中有多少不同类型的PMT表及每个PMT表对应的频道号。而PAT表和PMT表到底有什么深层次的联系呢？在讨论完了PMT表和SDT表后再做讨论吧。
6. 过滤PAT表信息的伪代码（代码）
（二） PMT表（Program Map Table，节目映射表）（Service Descriptor Table）
1. PMT表的描述
如果一个TS流中含有多个频道，那么就会包含多个PID不同的PMT表。
PMT表中包含的数据如下：
(1) 当前频道中包含的所有Video数据的PID
(2) 当前频道中包含的所有Audio数据的PID
(3) 和当前频道关联在一起的其他数据的PID(如数字广播,数据通讯等使用的PID)
只要我们处理了PMT，那么我们就可以获取频道中所有的PID信息，如当前频道包含多少个Video、共多少个Audio和其他数据，还能知道每种数据对应的PID分别是什么。这样如果我们要选择其中一个Video和Audio收看，那么只需要把要收看的节目的Video PID和Audio PID保存起来，在处理Packet的时候进行过滤即可实现。
2. PMT表的定义（代码）
3. PMT表的结构体定义（代码）
4. PMT表的解析（代码）
5. 通过一段TS流中一个Packet分析PMT表（表格+分析）
老样子，还是通过分析一段TS流的数据包Packet来学习PMT表。
下面给出了一段TS流数据中的一个Packet（十六进制数）
|
Packet Header |
Packet Data |
|
0x47 0x43 0xe8 0x12 |
00 02 b0 12 00 01 c1 00 00 e3 e9 f0 00 1b e3 e9 f0 00 f0 af b4 4f ff ff…… ff ff |
首先解析Packet Header，分析如下：
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
… |
|
|
Packet（十六进制） |
4 |
7 |
4 |
3 |
e |
8 |
1 |
2 |
… |
||||||||||||||||||||||||
|
Packet（二进制） |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
… |
|
Packet Header Bits |
1 sync_byte=0x47 |
2 |
3 |
4 |
5 PID=0x03e8 |
6 |
7 |
8 |
… |
||||||||||||||||||||||||
PID=0x03e8为其PID
下面是详细的解析表
|
Packet Header分析 |
|||
|
Packet Header：0x47 0x40 0x00 0x10 |
|||
|
1 |
sync_byte |
0x47 |
固定同步字节 |
|
2 |
transport_error_indicator |
“0” |
没有传输错误 |
|
3 |
payload_unit_start_indicator |
“1” |
在前4个字节后会有一个调整字节。所以实际数据应该为去除第一个字节后的数据。 |
|
4 |
transport_priority |
“0” |
传输优先级低 |
|
5 |
PID |
0x03e8 |
PID=0x03e8说明数据包是PMT表信息 |
|
6 |
transport_scrambling_control |
“00” |
未加密 |
|
7 |
adaptation_field_control |
“01” |
附加区域控制 |
|
8 |
continuity_counte |
“0010” |
包递增计数器 |
因为payload_unit_start_indicator=‘1’，在解析数据包的时候需要去除Packet Data的第一个字节。下面是对Packet Data的详细解析：
|
PMT表的Packet Data分析 |
|||||||||||||||||||||||||
|
第n个字节 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
… |
||||
|
Packet Data |
02 |
b0 |
12 |
00 |
01 |
c1 |
00 |
00 |
e3 |
e9 |
f0 |
00 |
1b |
e3 |
e9 |
f0 |
00 |
f0 |
1b |
e3 |
… |
||||
|
字段名 |
位数 |
具体值 |
次序 |
说明 |
|||||||||||||||||||||
|
table_id |
8 |
0x02 |
第1个字节 |
||||||||||||||||||||||
|
section_syntax_indicator |
1 |
1B |
第2、3个字节 1011 0000 0001 0010B=0xb012 |
段语法标志 |
|||||||||||||||||||||
|
zero |
1 |
0B |
|||||||||||||||||||||||
|
reserved |
2 |
11B=0x03 |
|||||||||||||||||||||||
|
section_length |
12 |
0000 0001 0010B=0x12 |
段长度,从program_number开始,到CRC_32(含)的字节总数 |
||||||||||||||||||||||
|
program_number |
16 |
0x0001 |
第4、5个字节 0x00 01 |
频道号码,表示当前的PMT关联到的频道 |
|||||||||||||||||||||
|
reserved |
2 |
11B=0x03 |
第6个字节 1100 0001B=0xc1 |
||||||||||||||||||||||
|
version_number |
5 |
00000B=0x00 |
版本号码,如果PMT内容有更新,则它会递增1通知解复用程序需要重新接收节目信息 |
||||||||||||||||||||||
|
current_next_indicator |
1 |
1B=0x01 |
当前未来标志符 |
||||||||||||||||||||||
|
section_number |
8 |
0x00 |
第7个字节0x00 |
当前段号码 |
|||||||||||||||||||||
|
last_section_number |
8 |
0x00 |
第8个字节 0x00 |
最后段号码,含义和PAT中的对应字段相同 |
|||||||||||||||||||||
|
reserved |
3 |
111B=0x07 |
第9、10个字节 1110 0011 1110 1001B=0xe3e9 |
||||||||||||||||||||||
|
PCR_PID |
13 |
000111110B=0x3e9 |
PCR(节目参考时钟)所在TS分组的PID |
||||||||||||||||||||||
|
reserved |
4 |
1111B=0x0f |
第11、12个字节 1111 0000 0000 0000=0xf000 |
||||||||||||||||||||||
|
program_info_length |
12 |
000000000000B=0x000 |
节目信息长度(之后的是N个描述符结构,一般可以忽略掉,这个字段就代表描述符总的长度,单位是Bytes)紧接着就是频道内部包含的节目类型和对应的PID号码了 |
||||||||||||||||||||||
|
stream_type |
8 |
0x1b |
第13个字节 0x1b |
流类型,标志是Video还是Audio还是其他数据 |
|||||||||||||||||||||
|
reserved |
3 |
111B=0x07 |
第14、15个字节 1110 0011 1110 1001B=0xe3e9 |
||||||||||||||||||||||
|
elementary_PID |
13 |
000111110 1001=0x3e9 |
该节目中包括的视频流，音频流等对应的TS分组的PID |
||||||||||||||||||||||
|
reserved |
4 |
1111B=0x0f |
第16、17个字节 1111 0000 0000 0000B=0xf000 |
||||||||||||||||||||||
|
ES_info_length |
12 |
0000 0000 0000=0x000 |
|||||||||||||||||||||||
|
CRC |
32 |
—— |
—— |
||||||||||||||||||||||
（三） 解复用模型（代码）
解复用的意义在于，由于TS流是一种复用的码流，里面混杂了多种类型的包；解复用TS流可以将类型相同的Packet存入相同缓存，分别处理。这样就可以将Video、Audio或者其他业务信息的数据区分开来。
（四） DVB搜台原理以及SDT表（Service Descriptor Table，业务描述表）
机顶盒先调整高频头到一个固定的频率(如498MHZ)，如果此频率有数字信号，则COFDM芯片(如MT352)会自动把TS流数据传送给MPEG- 2 decoder。 MPEG-2 decoder先进行数据的同步，也就是等待完整的Packet的到来.然后循环查找是否出现PID== 0x0000的Packet，如果出现了，则马上进入分析PAT的处理，获取了所有的PMT的PID。接着循环查找是否出现PMT，如果发现了，则自动进入PMT分析，获取该频段所有的频道数据并保存。如果没有发现PAT或者没有发现PMT，说明该频段没有信号，进入下一个频率扫描。
在解析TS流的时候，首先寻找PAT表，根据PAT获取所有PMT表的PID；再寻找PMT表，获取该频段所有节目数据并保存。这样，只需要知道节目的PID就可以根据PacketHeade给出的PID过滤出不同的Packet，从而观看不同的节目。这些就是PAT表和PMT表之间的关系。而由于PID是一串枯燥的数字，用户不方便记忆、且容易输错，所以需要有一张表将节目名称和该节目的PID对应起来，DVB设计了SDT表来解决这个问题。 该表格标志一个节目的名称，并且能和PMT中的PID联系起来，这样用户就可以通过直接选择节目名称来选择节目了。
SDT可以提供的信息包括:
(1) 该节目是否在播放中
(2) 该节目是否被加密
(3) 该节目的名称
三、 从PAT开始，走向更远
在本章的学习中，我们发现了一个特点：所有的TS流的解析都是从寻找PAT表开始的，只有找到了PAT表，我们才能继续下一步的解析。因此，在进行了TS流、PAT表和PMT表的初步知识储备后，在接下来的学习中将从PAT表开始，学习更多的PSI/SI相关的表，将走得更远。