PSISI理解入门Word文档格式.docx
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什么是PMT?
PMT是Program
Map
Table的简称,即”节目影射表”.PMT的PID
是服务器自由定义的（但不会和系统保留的PID冲突）.这个PID是在PAT表中描述的,比如,如果在PAT表中有0x100项的内容,那么说明所有
PID是0x100的包都是PMT表.不同的频道有不同的PMT,也就是说,一个不同的PMT代表的是一个不同频道.PMT表格和PAT表格配合在一起,
就可以检测出DVB流中所有存在节目的所有PID,因此,数字电视搜台就是依靠这两个表格数据完成的.
什么是CAT?
CAT是Conditional
Access
Table的简称,即”条件访问表”,PID是0x01.CAT携带的是服务器的私有信息（CA系统就需要使用该表格实现节目的解密）.
什么是SDT?
SDT是Service
Description
Table的简称,即”服务器描述表”,PID是0x11.SDT携带的是电视台名称和电视节目名称.DVB接收系统接收SDT表中的节目信息,实现比较友好的界面显示和操作.
什么是NIT和EIT?
NIT是Network
Information
Table的简称,即”网络信息表”.
EIT是Event
Table的简称,即”环境信息表”.
NIT可以提供当前流的节目信息,也可以提供和当前流有关联的流的节目信息.
EIT提供的是流节目信息的改变,比如一个节目已经开始,或者已经结束的信息等.
什么是EPG?
EPG是Electronic
Programme
Guides的简称,即”电子节目指南”.该功能可实现预告近段时间即将播放的节目内容,同时支持基于内容的检索.
什么是teletext?
Teletext就
是我们常说的”图文电视”,当然在MPEG-2中,图文电视已经数字化,也就是说,图文信息已经做为数字化信息在TS流中传播.但最终,数字化的图文信息
都将转化为模拟的VBI信息插入到正常的电视信号中实现图文电视的显示.图文电视有很多标准,比如close
caption,WSS等,欧洲的DVB使
用的teletext标准是ITU-R
System
B
Teletext规格.该规格支持欧洲多种语言,支持简单图象和文本的混合显示.
第二章
DVB系统的构成
[本文不详细描述DVB系统的硬件构成,只是根据ISO13818中的描述,详细解释TS码流的格式和解复用原理.（够了,够了
呵呵）]
DVB的分类
DVB根据应用的不同,主要分为DVB-S,DVB-C,DVB-T,DVB-H等多种规格.不同的规格基本原理都是相同的,不同的主要是调制方式不同:
DVB-S,S是Satelite的首字母,应用于数字电视卫星广播,调制方式是QPSK.
DVB-C,C是Cable的首字母,应用于城市有线广播.调制方式是QAM所有格式:
16QAM,32QAM,64QAM,128QAM,256QAM.
DVB-T,T是Terrestrial的首字母,应用于陆地无线广播,调制方式是QPSK或者16QAM和64QAM.
DVB-H,H是Handheld的首字母,应用于手持无线广播,调制方式和DVB-T相同.
总
的来说,不同的DVB系统只有前端系统是不同的,最终的数字信息都是相同的,也就是都是采用ISO13818描述的规格.前端系统主要是指调制方法和发射
方法等.因此,这里所叙述的内容,全部适用于所有的DVB系统,同时因为美国的ATSC系统也是在DVB系统上的小量更改和小部分功能增加,因此也适用于
ATSC标准.
基本系统描述如下:
（1）编码系统:
假
设信号源有6个节目,则DVB系统先对这6个节目的所有数据（Video,Audio）进行压缩处理,然后经过一个叫做"
复用"
的程序进行节目的复用
（PID分配,即对6个节目分别分配不同的PID号码）形成叫做"
PES"
的包,然后再经过TS流处理程序,把这些PES包全部封装成TS码流格式,最后
把获得的TS格式的数字信号经过调制（实现的是频率的复用）,然后经过D/A转换成模拟信号,再次调制成高频信号,经传输系统发送出去.
（2）解码系统
接
收系统接收到高频信号,先转化为中频信号,然后再经过一个高速的A/D转换成数字信号,接着经过一个反调制程序,这样就得到了TS码流.
TS码流进入一
个称为"
解复用"
的程序,该程序实现自动分析TS流中的表格信息,读取所有可用的PID信息等,然后提取一个用户指定的PID（用户选择的节目）,把该节
目的数字信号全部接收而忽略其他不需要的信号,然后Video,Audio信号分别进入不同的解压缩程序,分别对Video,Audio信号进行解压缩和
显示,如果该节目包含了Teletext和EPG,也有可能同时处理Teletext和EPG,并且把处理的结果和Video信号一起叠加到屏幕上.
Packet的概念
（1）TS流是基于Packet的位流格式,每个包是188字节或者204字节（一般是188字节,204字节的格式仅仅是在188字节的Packet后部加上16字节的CRC数据,其他格式是一样的）,整个TS流组成如下所示:
Packet
1
2
......
n
在实际使用中,因为TS流已经内部具有很强的错误处理能力,所以一般使用较多的是188字节一个包的格式,204字节一个包的格式据说一般在高清节目中使用较多.
所有的Packet格式都是统一的,包括一个Packet
header和Packet
datas.其中Packet
header包含了同步字节（该字节固定是0x47,表示这个包的数据开始是正确的）,该Packet的唯一号码（即PID）和其他一些信息.格式如下（用C格式表示）
typedef
struct
{
unsigned
sync_byte:
8;
/*8
bits的同步字节*/
transport_error_indicator:
1;
/*1
bit的错误指示信息,1表示当前Packet至少有1bit的传输错误,0表示所有数据都正确*/
payload_unit_start_indicator:
/*负载单元开始标志,请参考ISO13818-1了解该标志作用*/
transport_priority:
bit的传输优先级标志,1表示高优先级,0表示低优先级*/
PID:
13;
/*13
bits的Packet
ID号码,唯一的号码对应不同的包*/
transport_scrambling_control:
2;
/*2
bits的加密标志,00表示没有加密,其他表示已被加密*/
adaptation_field_control:
/*
bits的附加区域控制,请参考ISO13818-1了解该标志作用*/
continuity_counter:
4;
/*4
bits的包递增计数器*/
}PACKET_HEADER;
以上结构刚好占用32
bits,即4个字节,因此一个TS流的Packet头部的4字节是header信息,分析该header信息就可以知道当前Packet的属性.剩下的184字节有可能是Video数据,也有可能是Audio数据,也有可能是DVB
SI信息,怎
么区分呢?
其实很简单,就是利用header中的PID信息.上一章说了PAT是节目关联表,它的PID是0x0000.这个PID就是对应这里
header的PID.换句话就是说,如果我们发现一个Packet的PID等于0x0000,那么说明这个Packet是DVB的PAT表格而不是
Video数据或者Audio数据.
实
际上,在信号编码成TS码流的时候,不同节目的Video,Audio等数据都分配了不同的PID.例如,一个节目有两路Video,三路Audio,那
么分配PID的时候可能是Video
1==0x100,Video
2==0x101,Audio
1==0x102,Audio
2==0x103,
Audio
3==0x104,这样传输的TS码流中的PID就可能有以上的PID.因此,如果我们需要在程序中过滤出第一路Video和第二路
Audio就可以这样处理了（伪代码描述）:
void
Process_Packet（unsigned
char*buff）
int
PID=GETPID（buff）;
/*从当前的188字节缓冲区中获取PID信息*/
if（PID==0x100）
/*PID等于第一路Video的PID,说明当前数据是Video数据*/
SaveToVideoBuffer（buff+4）;
/*把header后部的数据存到Video缓冲区,待后部处理*/
}
else
if（PID==0x103）/*PID等于第二路Audio的PID,说明当前数据是Audio数据*/
SaveToAudioBuffer（buff+4）;
/*把header后部的数据存到Audio缓冲区*/
else/*其他PID则丢弃,当然如果PID是DVB系统保留的PID如PAT,PMT则必须处理*/
printf（"
unknown
PID!
\n"
）;
}
现
在的问题是,编码的时候分配好的PID,在解码的时候是怎么知道什么PID对应什么数据呢?
这就是DVB
SI表格的分析与处理了,请参考第三章.这里先
看一个实际的TS码流的例子.这里的数据是用UltraEdit用16进制格式打开TS码流文件得到的.文件是Taiwan-551.ts.
这
里仅仅截取了3个Packet的信息,请注意图中用红色标注的部分,这就是TS流Packet的4个字节的头信息.这个TS流是采用每个包共188字节的
格式,因为两个头信息的间隔是188个字节（第一个0x47到第二个0x47的间隔）.以后的所有的Packet都将是188字节的格式,这是
DVB
TS标准规定的固定大小.那么这三个包分别包含的是什么数据,下面我们可以自己分析一下.
先
看第一个包,头信息数据是"
0x47
0x07
0xe5
0x12"
刚才已经知道了,header信息都是按位操作的（这就是为什么TS码流也可以叫
做位流的原因）,特别要注意的是定义和传输的时候都是MSB
first,也就是说,先出现的位是数据的最高位.先转化成2进制格式:
01000111
00000111
11100101
00010010
请对照上面的PACKET_HEADER结构:
那么对照一下,我们可以发现:
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,含义请参考ISO13818-1标准文档
transport_priority=0,表示当前包是低优先级.
PID=00111
11100101即0x07e5,这代表是什么呢,暂时还不知道（实际上是Video
PID,参考下图）
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
依此类推,再看一下第二个包"
0x13"
2进制是01000111
00010011
continuity_counte=0011即0x03,表示当前传送的相同类型的包是第4个（注意到了吧,以上两个包的PID都是0x07e5,所以这里的continuity_counte就递增一次）
第三个包是"
0xf1
0x18"
11110001
00011000.
11100101即0x07f1,这代表是什么呢,暂时还不知道（实际上是Audio
continuity_counte=1000即0x08,表示当前传送的相同类型的包是第9个
请看解码程序<
<
Seekfor
MPEG-2
decoder>
>
读取该文件的结果:
上图我们可以发现,Taiwan-551.ts有一个节目叫"
DIMO"
它的Video
PID是0x07e5,Audio
PID是0x07e6
还有一个节目叫"
Service
1"
没有Video
PID,它的Audio
PID是0x07f1（说明是一个广播节目而非电视节目）
这个数据刚好和我们刚才的分析是吻合的.
但
是我想大家还有疑问,为什么0x07e5代表Video
PID,0x07e6代表其中一个Audio
PID呢?
这就是刚才提到的,这是TS流在编码的
时候就分配好了的.但是,在解码的时候是怎么知道0x07e5就代表的是Video而不是Audio呢?
这就是第三章的内容:
SI/PSI分析和
处理.
第三章
SI/PSI分析和处理
SI是Specific
Information的简称,PSI是program
Specific
Information．该机制允许ＤＶＢ传送各种各样的讯息，比如节目名称，电视台名称，各种ＰＩＤ，私有信息，甚至单独传送数据实现数据通信等．这些功能的实现都归功于SI/PSI.
在DVB
标准中，定义了一个标准的PID用来实现SI/PSI.这些PID是系统保留的，因此ＤＶＢ编码的时候并不会用这些ＰＩＤ做为Video
PID或者
PID或者其他ＰＩＤ．在一个简单的解复用程序中，只需要提供处理PAT,PMT表格的程序即可实现解复用，当然如果需要更友好的界面和实现
更复杂的功能（如ＣＡ）则必须处理其他的ＳＩ表．在这里仅仅分析PAT,PMT,SDT表格，其他SI表格的分析，请参考ISO13818-1（MPEG-2系统层标准）和EN300468（DVB
SI标准）文档．
DVB定义的SI保留的PID分别是:
上表格的PID就是ＤＶＢ保留的ＰＩＤ，分配的其他ＰＩＤ一定不会占用这些ＰＩＤ．解复用程序需要使用到的表格只有PAT,PMT,SDT,而ＣＡ应用还需要使用CAT,EPG应用还需要使用NIT,EIT,TDT,TOT等表格.所以在需要解复用的时候，伪代码需要这样写:
if（PID==0x0000）
/*这是PAT表*/
Process_PAT（buff+4）;
/*处理PAＴ表*/
if（PID==......）/*Video
或者Audio*/
else/*其他不支持的PID*/
Unknown
"
所
有的表格都开始于Packet中的184字节的数据部分，但有的时候一个表格没有184字节，这时在Packet中就可能插入一些无效信息用来填充使整个
Packet依然保持是188字节．也可能用头信息中的payload_unit_start_indicator标志表格有个偏移位置（当
payload_unit_start_indicator=0表示表格数据直接从Packet区的第四个字节开始，否则表示有一个偏移量位置开始,具体
请参考ISO13818-1,第4字节到偏移量间的数据是系统填充的无效数据）．
下面针对解复用程序详细分析一下PAT,PMT和SDT三类表格的格式．
PAT,
Program
Table,节目关联表
PAT表携带以下信息:
（1）
TS流ＩＤ---
transport_stream_id,该ＩＤ标志唯一的流ＩＤ
（2）
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）
（3）
PMT的PID---
program_map_PID,表示本频道使用的哪个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．
PAT表定义如下:
各字段含义如下:
table_id:
8
bits,标志本表格的类型，应该是0x00
section_syntax_indicator:
bit,段语法标志，应该是'
1'
'
0'
:
固定的'
，这是为了防止和ISO13818Video流格式中的控制字冲突而设置的．
Reserved:
保留的2bits,保留位一般都是'
section_length:
12bits的段大小，单位是Bytes.
transport_stream_id:
16bits的当前流ＩＤ，ＤＶＢ内唯一.（事实上很多都是自定义的TS
ID）
version_number:
5bits版本号码，标注当前节目的版本．这是个非常有用的参数，当检测到这个字段改变时，说明ＴＳ流中的节目已经变化了，程序必须重新搜索节目．
current_next_indicator:
1bit:
当前还是未来使用标志符,一般情况下为'
section_number:
8bits当前段号码
last_section_number:
8bits最后段号码（section_number和last_section_number的功能是当PAT内容>
184字节时，PAT表会分成多个段（sections）,解复用程序必须在全部接收完成后再进行PAT的分析）
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．解复用程序需要和上图类似的循环来接收所有的频道号码和对应的PMT
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
PID.
CRC_32:
本段的CRC校验值，一般是会忽略的．N是一个变量，计算方法是N=（section_length-9）/4.
从以上分析我们可以发现,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.例如我们可以定义这样的数据结构保存这些信息:
channel_number;
/*频道号*/
pmt_pid;
/*对
升级会员 