TS格式解析

Posted 2020-06-24 mydddfly

1.TS格式介绍

   TS：全称为MPEG2-TS。TS即"Transport Stream"的缩写。它是分包发送的，每一个包长为188字节（还有192和204个字节的包）。包的结构为，包头为4个字节（第一个字节为0x47），负载为184个字节。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。MPEG2-TS主要应用于实时传送的节目，比如实时广播的电视节目。MPEG2-TS格式的特点就是要求从视频流的任一片段开始都是可以独立解码的。简单地说，将DVD上的VOB文件的前面一截cut掉（或者是数据损坏数据）就会导致整个文件无法解码，而电视节目是任何时候打开电视机都能解码（收看）的。

   TS解析需要参考：ISO/IEC 13818-1的2.4 Transport Stream bitstream requirements

2.TS流包含的内容

    一段TS流，必须包含PAT包、PMT包、多个音频包、多个视频包、多个PCR包、以及其他信息包。

    解析TS流数据的流程：查找PID为0x0的包，解析PAT，PAT包中的program_map_PID表示PMT的PID；查找PMT，PMT包中的elementary_PID表示音视频包的PID，PMT包中的PCR_PID表示PCR的PID，有的时候PCR的PID跟音频或者视频的PID相同，说明PCR会融进音视频的包，注意解析，有的时候PCR是自己单独的包；CAT、NIT、SDT、EIT的PID分别为: 0x01、0x10、0x11、0x12。

3.TS包头解析

    TS包头有4个字节

//Transport Stream header typedef struct TS_header {          unsigned sync_byte                    :8;      //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          unsigned transport_error_indicator       :1;      //传输错误标志位，一般传输错误的话就不会处理这个包了          unsigned payload_unit_start_indicator    :1;      //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          // 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。          unsigned transport_priority              :1;      //传输优先级位，1表示高优先级          unsigned PID                          :13;     //有效负载数据的类型          unsigned transport_scrambling_control     :2;      //加密标志位,00表示未加密          unsigned adaption_field_control          :2;      //调整字段控制,。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。          unsigned continuity_counter              :4;      //一个4bit的计数器，范围0-15 } TS_header;     //特殊参数说明：    //sync_byte：0x47    //payload_unit_start_indicator：0x01表示含有PSI或者PES头    //PID：0x0表示后面负载内容为PAT，不同的PID表示不同的负载    //adaption_field_control：         // 0x0: // reserved for future use by ISO/IEC         // 0x1: // 无调整字段，仅含有效负载           // 0x2: // 仅含调整字段，无有效负载         // 0x3: // 调整字段后含有效负载   // Parse TS header int Parse_TS_header(unsignedchar *pTSBuf, TS_header *pheader) {     pheader->sync_byte                                     = pTSBuf[0];     if (pheader->sync_byte != 0x47)         return -1;     pheader->transport_error_indicator       = pTSBuf[1] >> 7;     pheader->payload_unit_start_indicator    = pTSBuf[1] >> 6 & 0x01;     pheader->transport_priority             = pTSBuf[1] >> 5 & 0x01;     pheader->PID                         = (pTSBuf[1] & 0x1F) << 8 | pTSBuf[2];     pheader->transport_scrambling_control   = pTSBuf[3] >> 6;     pheader->adaption_field_control         = pTSBuf[3] >> 4 & 0x03;     pheader->continuity_counter            = pTSBuf[3] & 0x0F;     return 0; }

      TS包头解析需要参考：ISO/IEC 13818-1的2.4.3.2 Transport Stream packet layer

4.TS负载格式解析

4.1 PAT解析

   TS_header包头中的PID值为0x0，表示当前负载为PAT（Program Association Table）。PAT数据的信息可以理解为整个TS流包含的节目信息。

// Program Association Table typedef struct PAT_Packet_tag {     unsigned table_id                        : 8; //固定为0x00 ，标志是该表是PAT     unsigned section_syntax_indicator        : 1; //段语法标志位，固定为1     unsigned zero                            : 1; //0     unsigned reserved_1                      : 2; // 保留位     unsigned section_length                  : 12;//表示这个字节后面有用的字节数，包括CRC32     unsigned transport_stream_id             : 16;//该传输流的ID，区别于一个网络中其它多路复用的流     unsigned reserved_2                      : 2; // 保留位     unsigned version_number                  : 5; //范围0-31，表示PAT的版本号     unsigned current_next_indicator          : 1; //发送的PAT是当前有效还是下一个PAT有效     unsigned section_number                  : 8; //分段的号码。PAT可能分为多段传输，第一段为00，以后每个分段加1，最多可能有256个分段     unsigned last_section_number             : 8; //最后一个分段的号码     // for(i=0; i<N; i++)     // {     unsigned program_number                  : 16;     unsigned reserved_3                      : 3;     unsigned network_PID                     : 16;  // 或者program_map_PID   // }     unsigned CRC_32                          : 32; } PAT_Packet;   // Parse PAT int Parse_PAT(unsignedchar *pTSBuf, PAT_Packet *packet) {     TS_header TSheader;     if (Parse_TS_packet_header(pTSBuf, &TSheader) != 0)         return -1;     if (TSheader.payload_unit_start_indicator == 0x01) // 表示含有PSI或者PES头     {         if (TSheader.PID == 0x0)  // 表示PAT         {              int iBeginlen = 4;              int adaptation_field_length = pTSBuf[4];              switch(TSheader.adaption_field_control)              {              case 0x0:                                   // reserved for future use by ISO/IEC                   return -1;              case 0x1:                                   // 无调整字段，仅含有效负载                         iBeginlen += pTSBuf[iBeginlen] + 1;  // + pointer_field                   break;              case 0x2:                                    // 仅含调整字段，无有效负载                   return -1;              case 0x3:// 调整字段后含有效负载                  if (adaptation_field_length > 0)                  {                       iBeginlen += 1;                   // adaptation_field_length占8位                       iBeginlen += adaptation_field_length; // + adaptation_field_length                  }                  else                  {                       iBeginlen += 1;                       // adaptation_field_length占8位                  }                  iBeginlen += pTSBuf[iBeginlen] + 1;           // + pointer_field                  break;             default:                  break;             }             unsignedchar *pPAT = pTSBuf + iBeginlen;             packet->table_id                    = pPAT[0];             packet->section_syntax_indicator    = pPAT[1] >> 7;             packet->zero                        = pPAT[1] >> 6 & 0x1;             packet->reserved_1                  = pPAT[1] >> 4 & 0x3;             packet->section_length              = (pPAT[1] & 0x0F) << 8 |pPAT[2];             packet->transport_stream_id         = pPAT[3] << 8 | pPAT[4];             packet->reserved_2                  = pPAT[5] >> 6;             packet->version_number              = pPAT[5] >> 1 &  0x1F;             packet->current_next_indicator      = (pPAT[5] << 7) >> 7;             packet->section_number              = pPAT[6];             packet->last_section_number         = pPAT[7];             int len = 0;             len = 3 + packet->section_length;             packet->CRC_32                      = (pPAT[len-4] & 0x000000FF) << 24                                                 | (pPAT[len-3] & 0x000000FF) << 16                                                 | (pPAT[len-2] & 0x000000FF) << 8                                                 | (pPAT[len-1] & 0x000000FF);               int n = 0;             for ( n = 0; n < (packet->section_length - 12); n += 4 )             {                  packet->program_number = pPAT[8 + n ] << 8 | pPAT[9 + n ];                  packet->reserved_3                = pPAT[10 + n ] >> 5;                  if ( packet->program_number == 0x00)                  {                      packet->network_PID = (pPAT[10 + n ] & 0x1F) << 8 |pPAT[11 + n ];                  }                  else                  {                      // 有效的PMT的PID,然后通过这个PID值去查找PMT包                      program_map_PID = (pPAT[10 + n] & 0x1F) << 8 |pPAT[11 + n];                  }             }             return 0;          }     }     return -1; }

　　PAT数据解析需要参考：ISO/IEC 13818-1的2.4.4.3 Program Association Table

4.2 PMT解析

    由PAT包中的program_map_PID可以确定PMT(Program Map Table)的PID。PMT数据的信息可以理解为这个节目包含的音频和视频信息。 

   

// Program Map Table typedef struct PMT_Packet_tag {      unsigned table_id                        : 8;      unsigned section_syntax_indicator        : 1;      unsigned zero                            : 1;      unsigned reserved_1                      : 2;      unsigned section_length                  : 12;      unsigned program_number                  : 16;      unsigned reserved_2                      : 2;      unsigned version_number                  : 5;      unsigned current_next_indicator          : 1;      unsigned section_number                  : 8;      unsigned last_section_number             : 8;      unsigned reserved_3                      : 3;      unsigned PCR_PID                         : 13;      unsigned reserved_4                      : 4;      unsigned program_info_length             : 12;      // for(i=0; i<N; i++)      // {      unsigned stream_type                     : 8;      unsigned reserved_5                      : 3;      unsigned elementary_PID                  : 13;      unsigned reserved_6                      : 4;      unsigned ES_info_length                  : 12;      // }      unsigned CRC_32                          : 32; } PMT_Packet;    // Parse PMT int Parse_PMT(unsignedchar *pTSBuf, PMT_Packet *packet) {     // 参考Parse_PAT()来做就行了     // ...           return 0; }

　　PMT数据解析需要参考：ISO/IEC 13818-1的2.4.4.8 Program Map Table

4.3 PES解析

    根据文档参考PAT、PMT的解析流程就能完成PES的解析了。

    需要注意的是PES中PTS的解析，一般来说在90 kHz 中，PTS/9000的值为秒单位。

    

unsignedlong long Parse_PTS(unsigned *pBuf) {      unsignedlong long llpts = (((unsigned long long)(pBuf[0] & 0x0E)) << 29)          | (unsigned long long)(pBuf[1] << 22)          | (((unsigned long long)(pBuf[2] & 0xFE)) << 14)          | (unsigned long long)(pBuf[3] << 7)          | (unsigned long long)(pBuf[4] >> 1);      return llpts; } PES结构详解 2013年08月05日 ⁄ 编程 ⁄ 共 1100字 ⁄ 评论数 2 ⁄ 被围观 3,562+ PES是Packetized Elementary Stream的简称，是将原始ES流打包后形成的，再将PES经过不同的打包方式可以组成MPEG program stream 和 MPEG transport stream，即PS流和TS流。 PES的组成结构如图，包括6个字节的包头字段，加上3个字节基本流信息字段，根据信息字段的设置可在之后附加其他字段。 <a href="http://www.yunlipiao.com/wp-content/uploads/2013/08/pes.jpg" class="cboxElement" rel="example4" 208"="" style="text-decoration: none; color: rgb(1, 150, 227);"> PES结构 前三字节是包头起始标识字段，内容为0x000001 第四个字节是流ID字段，不同的流ID有不用的意义，如图，音频流ID范围从0xC0到0xDF，视频流ID范围从0xE0到0xEF。 PES流ID字段 第五六个字节是PES包长度，表示PES包头部在该字段之后的长度，单位是字节 接下来的第七八九字节是PES的扩展头部字段，用于设置流的基本信息，结构如图 PES可选扩展 第六字节的高两位是标识位，值为10b 第七字节的高两位是PTS和DTS指示位，00表示无PTS无DTS，01禁止使用，10表示PES头部字段会附加PTS结构 pts结构 11表示PES头部字段会附加PTS和DTS结构 pts和dts结构 其中PTS和DTS使用的是90KHZ时钟单位，即1PTS表示1/90000秒，PTS和DTS虽然是33位，但占用了5个字节 ESCR FLAG字段设为1，会在头部附加6个字节的ESCR结构，ES RATE FLAG字段设置为1，会在头部附加3个字节ES rate结构，其他标识位如果设置为1也会相应的在头部附加对应字段。 ES rate结构 ESCR结构     本文地址:http://www.yunlipiao.com/208.html,出自云里飘博客,转载请保留链接