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我的朋友

分类: LINUX

2015-03-26 09:46:14

    TS即是"Transport Stream"的缩写。它是分包发送的,每一个包长为188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: PSIProgram 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 ;  
)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。

点击(此处)折叠或打开

  1. //这是一个调整TS流数据包头的函数,这里牵扯到位段调整的问题。
  2. // Adjust TS packet header
  3. void adjust_TS_packet_header(TS_packet_header* pheader)
  4. {
  5.     unsigned char buf[4];
  6.     memcpy(buf, pheader, 4);
  7.     pheader->transport_error_indicator = buf[1] >> 7;
  8.     pheader->payload_unit_start_indicator = buf[1] >> 6 & 0x01;
  9.     pheader->transport_priority = buf[1] >> 5 & 0x01;
  10.     pheader->PID = (buf[1] & 0x1F) << 8 | buf[2];
  11.     pheader->transport_scrambling_control = buf[3] >> 6;
  12.     pheader->adaption_field_control = buf[3] >> 4 & 0x03;
  13.     pheader->continuity_counter = buf[3] & 0x03;
  14. }
现在看一下TS流数据包头的结构的定义:

点击(此处)折叠或打开

  1. // Transport packet header
  2. typedef struct TS_packet_header
  3. {
  4.     unsigned sync_byte : 8;
  5.     unsigned transport_error_indicator : 1;
  6.     unsigned payload_unit_start_indicator : 1;
  7.     unsigned transport_priority : 1;
  8.     unsigned PID : 13;
  9.     unsigned transport_scrambling_control : 2;
  10.     unsigned adaption_field_control : 2;
  11.     unsigned continuity_counter : 4;
  12. } TS_packet_header;
    下面我们来分析,在ISO/IEC 13818-1里有说明,PAT(Program Association Table)PID值为0x00TS包的标识(sync_byte)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_indicatorpayload_unit_start_indicatortransport_priorityPID这四个元素,PAT的PID0x00,这是PAT的标识。transport_error_indicator0transport_priority0。把他们看成是两组816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_indicator1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:

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  1. // PAT table
  2. // Programm Association Table
  3. typedef struct TS_PAT
  4. {
  5.     unsigned table_id : 8;
  6.     unsigned section_syntax_indicator : 1;
  7.     unsigned zero : 1;
  8.     unsigned reserved_1 : 2;
  9.     unsigned section_length : 12;
  10.     unsigned transport_stream_id : 16;
  11.     unsigned reserved_2 : 2;
  12.     unsigned version_number : 5;
  13.     unsigned current_next_indicator : 1;
  14.     unsigned section_number : 8;
  15.     unsigned last_section_number : 8;
  16.     unsigned program_number : 16;
  17.     unsigned reserved_3 : 3;
  18.     unsigned network_PID : 13;
  19.     unsigned program_map_PID : 13;
  20.     unsigned CRC_32 : 32;
  21. } TS_PAT;
再给出PAT表字段调整函数:

点击(此处)折叠或打开

  1. // Adjust PAT table
  2. void adjust_PAT_table ( TS_PAT * packet, char * buffer )
  3. {
  4.     int n = 0, i = 0;
  5.     int len = 0;
  6.     packet->table_id = buffer[0];
  7.     packet->section_syntax_indicator = buffer[1] >> 7;
  8.     packet->zero = buffer[1] >> 6 & 0x1;
  9.     packet->reserved_1 = buffer[1] >> 4 & 0x3;
  10.     packet->section_length = (buffer[1] & 0x0F) << 8 | buffer[2];
  11.     packet->transport_stream_id = buffer[3] << 8 | buffer[4];
  12.     packet->reserved_2 = buffer[5] >> 6;
  13.     packet->version_number = buffer[5] >> 1 & 0x1F;
  14.     packet->current_next_indicator = (buffer[5] << 7) >> 7;
  15.     packet->section_number = buffer[6];
  16.     packet->last_section_number = buffer[7];
  17.     // Get CRC_32
  18.     len = 3 + packet->section_length;
  19.     packet->CRC_32 = (buffer[len-4] & 0x000000FF) << 24
  20.                                           | (buffer[len-3] & 0x000000FF) << 16
  21.                                           | (buffer[len-2] & 0x000000FF) << 8
  22.                                           | (buffer[len-1] & 0x000000FF);
  23.     // Parse network_PID or program_map_PID
  24.     for ( n = 0; n < packet->section_length - 4; n ++ )
  25.     {
  26.         packet->program_number = buffer[8] << 8 | buffer[9];
  27.         packet->reserved_3 = buffer[10] >> 5;
  28.         if ( packet->program_number == 0x0 )
  29.             packet->network_PID = (buffer[10] << 3) << 5 | buffer[11];
  30.         else
  31.         {
  32.             packet->program_map_PID = (buffer[10] << 3) << 5 | buffer[11];
  33.         }
  34.         n += 5;
  35.     }
  36. }
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_numbernetwork_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_PID20,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:

点击(此处)折叠或打开

  1. // PMT table
  2. // Program Map Table
  3. typedef struct TS_PMT
  4. {
  5.     unsigned table_id : 8;
  6.     unsigned section_syntax_indicator : 1;
  7.     unsigned zero : 1;
  8.     unsigned reserved_1 : 2;
  9.     unsigned section_length : 12;
  10.     unsigned program_number : 16;
  11.     unsigned reserved_2 : 2;
  12.     unsigned version_number : 5;
  13.     unsigned current_next_indicator : 1;
  14.     unsigned section_number : 8;
  15.     unsigned last_section_number : 8;
  16.     unsigned reserved_3 : 3;
  17.     unsigned PCR_PID : 13;
  18.     unsigned reserved_4 : 4;
  19.     unsigned program_info_length : 12;
  20.    
  21.     unsigned stream_type : 8;
  22.     unsigned reserved_5 : 3;
  23.     unsigned elementary_PID : 13;
  24.     unsigned reserved_6 : 4;
  25.     unsigned ES_info_length : 12;
  26.     unsigned CRC_32 : 32;
  27. } TS_PMT;
在给出调整字段函数:

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  1. // Adjust PMT table
  2. void adjust_PMT_table ( TS_PMT * packet, char * buffer )
  3. {
  4.     int pos = 12, len = 0;
  5.     int i = 0;
  6.     packet->table_id = buffer[0];
  7.     packet->section_syntax_indicator = buffer[1] >> 7;
  8.     packet->zero = buffer[1] >> 6;
  9.     packet->reserved_1 = buffer[1] >> 4;
  10.     packet->section_length = (buffer[1] & 0x0F) << 8 | buffer[2];
  11.     packet->program_number = buffer[3] << 8 | buffer[4];
  12.     packet->reserved_2 = buffer[5] >> 6;
  13.     packet->version_number = buffer[5] >> 1 & 0x1F;
  14.     packet->current_next_indicator = (buffer[5] << 7) >> 7;
  15.     packet->section_number = buffer[6];
  16.     packet->last_section_number = buffer[7];
  17.     packet->reserved_3 = buffer[8] >> 5;
  18.     packet->PCR_PID = ((buffer[8] << 8) | buffer[9]) & 0x1FFF;
  19.     packet->reserved_4 = buffer[10] >> 4;
  20.     packet->program_info_length = (buffer[10] & 0x0F) << 8 | buffer[11];
  21.     // Get CRC_32
  22.     len = packet->section_length + 3;
  23.     packet->CRC_32 = (buffer[len-4] & 0x000000FF) << 24
  24.                                   | (buffer[len-3] & 0x000000FF) << 16
  25.                                   | (buffer[len-2] & 0x000000FF) << 8
  26.                                   | (buffer[len-1] & 0x000000FF);
  27.     // program info descriptor
  28.     if ( packet->program_info_length != 0 )
  29.         pos += packet->program_info_length;
  30.     // Get stream type and PID
  31.     for ( ; pos <= (packet->section_length + 2 ) - 4; )
  32.     {
  33.         packet->stream_type = buffer[pos];
  34.         packet->reserved_5 = buffer[pos+1] >> 5;
  35.         packet->elementary_PID = ((buffer[pos+1] << 8) | buffer[pos+2]) & 0x1FFF;
  36.         packet->reserved_6 = buffer[pos+3] >> 4;
  37.         packet->ES_info_length = (buffer[pos+3] & 0x0F) << 8 | buffer[pos+4];
  38.         // Store in es
  39.         es[i].type = packet->stream_type;
  40.         es[i].pid = packet->elementary_PID;
  41.         if ( packet->ES_info_length != 0 )
  42.         {
  43.             pos = pos+5;
  44.             pos += packet->ES_info_length;
  45.         }
  46.         else
  47.         {
  48.             pos += 5;
  49.         }
  50.         i++;
  51.     }
  52. }
    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_typeelementary_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PID0x20TS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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