TS的数据结构

TS包

    TS包的包头提供关于传输方面的信息：同步、有无差错、有无加扰、PCR（节目参考时钟）等标志。TS包的包头长度不固定，前32比特（4个字节）固定，后面可能跟有自适应字段（适配域）。32个比特（4个字节）是最小包头。包头的结构固定如下：

typedef struct TS_packet_header

{

unsigned sync_byte : 8;

unsigned transport_error_indicator : 1;

unsigned payload_unit_start_indicator : 1;

unsigned transport_PRiority : 1;

unsigned PID : 13;

unsigned transport_scrambling_control : 2;

unsigned adaption_field_control : 2;

unsigned continuity_counter : 4;

} TS_packet_header;

sync_byte （同步字节）：固定为0100 0111 (0x47)；该字节由解码器识别，使包头和有效负载可相互分离。transport_error_indicator（传输错误指示）：‘1’表示在相关的传输包中至少有一个不可纠正的错误位。当被置1后，在错误被纠正之前不能重置为0。payload_unit_start_indicator（开始指示）：为1时，在前4个字节之后会有一个调整字节，其的数值为后面调整字段的长度length。因此有效载荷开始的位置应再偏移1+[length]个字节。

transport_priority（传输优先级）：‘1’表明优先级比其他具有相同PID 但此位没有被置‘1’的分组高。PID：指示存储与分组有效负载中数据的类型。PID 值 0x0000—0x000F 保留。其中0x0000为PAT保留；0x0001为CAT保留；0x1fff为分组保留，即空包。

transport_scrambling_control（加扰控制）：表示TS流分组有效负载的加密模式。空包为‘00’，如果传输包包头中包括调整字段，不应被加密。adaptation_field_control（适配域控制）：表示包头是否有调整字段或有效负载。‘00’为ISO/IEC未来使用保留；‘01’仅含有效载荷，无调整字段；‘10’ 无有效载荷，仅含调整字段；‘11’ 调整字段后为有效载荷，调整字段中的前一个字节表示调整字段的长度length，有效载荷开始的位置应再偏移[length]个字节。空包应为‘10’。continuity_counter（连续性计数器）：随着每一个具有相同PID的TS流分组而增加，当它达到最大值后又回复到0。范围为0~15。

适配域

/* TS包  */class Packet{public:    Packet() :        good(false)    {    }	// 返回同步字节    inline uint8_t getSync() const    {        return sync; /* should be 0x47 */    }	// 返回PID    inline uint16_t getPid() const    {        return (pid1 << 8) | pid2;    }	// 返回TS载荷的起始地址    inline bool getPayloadStart() const    {        return payload_start;    }	// 获取TS的载荷    inline int getPayload(const char*& payload) const    {        // FIXME handle adaptation field        payload = reinterpret_cast<const char*> (this) + PACKET_HEADER_SIZE;        return PACKET_SIZE - PACKET_HEADER_SIZE;    }    inline std::ostream& writePayload(std::ostream& os) const    {        const char* payload;        int size = getPayload(payload);        os.write(payload, size);        return os;    }	// 读取数据    friend std::istream& Operator>>(std::istream& is, Packet& packet)    {        is.read(reinterpret_cast<char*> (&packet), PACKET_SIZE);        packet.good                = (is.gcount() == PACKET_SIZE && packet.sync == PACKET_SYNC);        return is;    }    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Packet& packet)    {        os.write(reinterpret_cast<char*> (&packet), PACKET_SIZE);        return os;    }    const static int PACKET_SIZE = 188; // TS包长度    const static int PACKET_HEADER_SIZE = 4; // TS包头部长度    const static uint8_t PACKET_SYNC = 0x47; // TS包头部的同步字节private:    uint8_t sync; /* 同步字节 sync byte (0x47) */#ifdef XXX_TBD_BIT_ORDER	uint8_t tei : 1; /* 传输错误指示 */	uint8_t payload_start : 1; /* 载荷开始指示 */	uint8_t priority : 1; /* 传输优先级 */#endif /* XXX_TBD_BIT_ORDER */	uint8_t pid1 : 5; /* PID */#ifndef XXX_TBD_BIT_ORDER    uint8_t priority :1;    uint8_t payload_start :1;    uint8_t tei :1;#endif /* XXX_TBD_BIT_ORDER */    uint8_t pid2;#ifdef XXX_TBD_BIT_ORDER	uint8_t scrambling_control : 2; /* 加扰控制 */	uint8_t adaptation_field_present : 2; /* 适配域控制 */#endif /* XXX_TBD_BIT_ORDER */	uint8_t continuity_counter : 4; /* 连续性计数器 */#ifndef XXX_TBD_BIT_ORDER    uint8_t adaptation_field_present :2;    uint8_t scrambling_control :2;#endif /* XXX_TBD_BIT_ORDER */	uint8_t data[184]; /* 载荷 */public:    bool good;};
PAT
    TS流中包含一个或者多个PAT表。PAT表由PID为0x0000的TS包传送，其作用是为复用的每一路传送流提供出所包含的节目和节目编号，以及对应节目的PMT的位置即PMT的TS包的PID值，同时还提供NIT的位置，即NIT的TS包的PID的值。
Table ID
Section syntax indicator
0
Section length
Transport stream ID
Version
number
Current next indicator
Section
Number
Last section number
N loop
8
1
1
2
12
16
2
5
1
8
8
N loop中为：
Program number0
Network PID
……
Program number1
Program map PID-1
……
CRC 32
16
3
13
16
3
13
32
table_id：固定为0x00，标志该表是PAT表。
section_syntax_indicator：段语法标志位，固定为1。
section_length：表示这个字节后面有用的字节数，包括CRC32。节目套数：（section length-9）/4
transport_stream_id：16位字段，表示该TS流的ID，区别于同一个网络中其它多路复用流。
version_number：表示PAT的版本号。
current_next_indicator：表示发送的PAT表是当前有效还是下一个PAT有效。
section_number：表示分段的号码。PAT可能分为多段传输，第一段为0，以后每个分段加1，最多可能有256个分段。
last_section_number：表示PAT最后一个分段的号码。
Program number：节目号
network_PID：网络信息表（NIT）的PID,节目号为0时对应ID为network_PID。
Program map PID：节目映射表（PMT）的PID号，节目号为大于等于1时，对应的ID为program_map_PID。一个PAT中可以有多个program_map_PID。
CRC_32：CRC32校验码Cyclic RedundancyCheck。
class PAT{public:    // FIXME handle pointer field    PAT() :        good(false)    {    }	// 节目    class Program    {    public:        inline uint16_t getPid()        {            return (pid1 << 8) | pid2;        }        inline uint16_t getProgramNumber()        {            return htons(program_number);        }    private:        uint16_t program_number; // 节目号码        uint8_t pid1 :5;  // PID        uint8_t unused :3;        uint8_t pid2;    };	// 从TS包中读取PAT    friend PAT& operator<<(PAT& pat, Packet& packet)    {        const char* payload;        packet.getPayload(payload);        pat = *reinterpret_cast<const PAT*> (payload);        if (pat.table_id == TABLE_ID_PAT)        {            pat.good = true;        }        return pat;    }	// 返回PAT中的节目    std::vector<PAT::Program> getPrograms() const    {        std::vector<PAT::Program> programs;        for (const uint8_t* off = data; off < data + getSectionLength()                - sizeof(CRC32) - (data - §ion_length2); off                += sizeof(Program))        {            Program program = *reinterpret_cast<const Program*> (off);            programs.push_back(program);        }        return programs;    }private:    inline int16_t getSectionLength() const    {        return (section_length1 << 8) | section_length2;    }    const static int PAT_HEADER_SIZE = 9;	// PAT头部长度    uint8_t pointer_field;					// 指针域    uint8_t table_id;						// PAT的标识，固定是0x00    uint8_t section_length1 :4;				// 表示这个字节后面有用的字节数，包括CRC32。节目套数：（section length-9）/4    uint8_t reserved1 :3;    uint8_t section_syntax_indicator :1;	// 段语法标志位，固定为1    uint8_t section_length2;    uint16_t stream_id;						//16位字段，表示该TS流的ID，区别于同一个网络中其它多路复用流    uint8_t current_next_indicator :1;		// 表示发送的PAT表是当前有效还是下一个PAT有效    uint8_t version_number :5;				// PAT的版本号    uint8_t reserved2 :2;    uint8_t section_number;					// 表示分段的号码。PAT可能分为多段传输，第一段为0，以后每个分段加1，最多可能有256个分段    uint8_t last_section_number;			// 表示PAT最后一个分段的号码    	uint8_t data[Packet::PACKET_SIZE - Packet::PACKET_HEADER_SIZE            - PAT_HEADER_SIZE - sizeof(CRC32)]; // PAT的数据部分    CRC32 crc;								// CRC32校验码public:    bool good;};
PMT
    PMT在传送流中用于指示组成某一套节目的视频、音频和数据在传送流中的位置，即对应的TS包的PID值，以及每路节目的节目时钟参考（PCR）字段的位置。
Table id
Section syntax indicator
0
Section
length
Transport stream id
Version
number
Current next indicator
Section number
Last section number
PCR PID
Program info length
N loop descriptors
N loop
CRC 32
8
1
1
2
12
16
2
5
1
8
8
3
13
4
N loop中为：
Stream type
Elementary PID
ES info length
N loop descriptors
8
3
13
4
12
Table id ：固定为0x02，标志该表是PMT表。Section syntax indicator：对于PMT表，设置为1。Section length：表示这个字节后面有用的字节数，包括CRC32。Program number：它指出该节目对应于可应用的Program map PID。Version number：指出PMT的版本号。Current next indicator：当该位置’1’时，当前传送的Program map section可用；当该位置’0’时，指示当前传送的Program map section不可用，下一个TS流的Programmap section有效。Section number：总是置为0x00（因为PMT表里表示一个service的信息，一个section的长度足够）。Last section number：该域的值总是0x00。PCR PID：节目中包含有效PCR字段的传送流中PID。Program info length：12bit域，前两位为00。该域指出跟随其后对节目信息的描述的byte数。Stream type：8bit域，指示特定PID的节目元素包的类型。该处PID由elementary PID指定。下表所示为对应原始流的类型。
原始流的类型
值
描述
0x00
ITU-T|ISO/IEC保留
0x01
ISO/IEC 11172视频
0x02
ITU-T Rec.H.262|ISO/IEC 13818-2视频
0x03
ISO/IEC 11172音频
0x04
ISO/IEC 13818-3音频
0x05
ITU-T Rec.H.222.0|ISO/IEC 13818-1私用分段
0x06
含有私用数据的ITU-T Rec.H.222.0|ISO/IEC 13818-1分组
0x07
ISO/IEC 13522 MHEG
0x08
ITU-T Rec.H.222.0|ISO/IEC 13818-1 DSM CC
0x09
ITU-T Rec.H.222.0|ISO/IEC 13818-1/11172-1
0x10 ~ 0x7F
ITU-T Rec.H.222.0|ISO/IEC 13818-1保留
0x80 ~ 0xFF
用户私用
/* PMT */class PMT{public:    PMT() :        good(false)    {    }    class Stream    {    public:        friend class PMT;        enum StreamType        {            MPEG_1_VIDEO = 0x01,            MPEG_2_VIDEO = 0x02,            MPEG_1_AUDIO = 0x03,            MPEG_2_AUDIO = 0x04,        };        inline StreamType getStreamType() const        {            return static_cast<StreamType> (stream_type);        }        inline uint16_t getElementaryPid() const        {            return (elementary_pid1 << 8) | elementary_pid2;        }    private:        uint8_t stream_type; // 指示特定PID的节目元素包的类型。该处PID由elementary PID指定        uint8_t elementary_pid1 :5;        uint8_t reserved1 :3;        uint8_t elementary_pid2;        uint8_t es_info_length1 :2;        uint8_t reserved2 :6;        uint8_t es_info_length2;        // FIXME no ES descriptor    };    // FIXME handle pointer field	// 从TS包中读取PMT    friend PMT& operator<<(PMT& pmt, Packet& packet)    {        const char* payload;        packet.getPayload(payload);        pmt = *reinterpret_cast<const PMT*> (payload);        if (pmt.table_id == TABLE_ID_PMT)        {            pmt.good = true;        }        return pmt;    }	// 返回节目标号    inline uint16_t getProgramNumber() const    {        return htons(program_number);    }	// 返回section的长度    inline uint16_t getSectionLength() const    {        return (section_length1 << 8) | section_length2;    }	// 返回stream    std::vector<PMT::Stream> getStreams() const    {        std::vector<PMT::Stream> streams;        for (const uint8_t* off = data; off < data + getSectionLength()                - sizeof(CRC32) - (data - §ion_length2); off                += sizeof(Stream))        {            Stream stream = *reinterpret_cast<const Stream*> (off);            off += (stream.es_info_length1 << 8) | stream.es_info_length2;            streams.push_back(stream);        }        return streams;    }    const static int PMT_HEADER_SIZE = 13; // PMT的头部长度    uint8_t pointer_field;					// 指针域    uint8_t table_id;						// 固定为0x02，标志该表是PMT表    uint8_t section_length1 :2;				// 表示这个字节后面有用的字节数，包括CRC32    uint8_t reserved1 :3;    uint8_t section_syntax_indicator :1;	// 对于PMT表，设置为1    uint8_t section_length2;    uint16_t program_number;				// 它指出该节目对应于可应用的Program map PID    uint8_t current_next_indicator :1;		// 当该位置’1’时，当前传送的Program map section可用；当该位置’0’时，指示当前传送的Program map section不可用，下一个TS流的Programmap section有效    uint8_t version_number :5;				// 指出PMT的版本号    uint8_t reserved2 :2;    uint8_t section_number;					// 总是置为0x00（因为PMT表里表示一个service的信息，一个section的长度足够）。    uint8_t last_section_number;			// 该域的值总是0x00    uint8_t pcr_pid1 :5;					// 节目中包含有效PCR字段的传送流中PID    uint8_t reserved3 :3;    uint8_t pcr_pid2;    uint8_t program_info_length1 :4;		// 前两位为00。该域指出跟随其后对节目信息的描述的byte数    uint8_t reserved4 :4;    uint8_t program_info_length2;    uint8_t data[Packet::PACKET_SIZE - Packet::PACKET_HEADER_SIZE            - PMT_HEADER_SIZE - sizeof(CRC32)]; // 数据，stream    CRC32 crc;								// 检验码public:    bool good;};