TS数据流PAT和PMT分析

TS流，是基于packet的位流格式，每个packet是188个字节或者204个字节（一般是188字节，204字节格式是在188字节的packet后面加上16字节的CRC数据，其他格式相同），解析TS流，先解析每个packet ，然后从一个packet中，解析出PAT的PID，根据PID找到PAT包，然后从PAT包中解析出PMT的PID，根据PID找到PMT包，在从PMT包中解析出Video和Audio（也有的包括Teletext和EPG）的PID。然后根据PID找出相应的包。

所有packet格式都是同一的，包括packet header和packet datas。

packet header格式如下
typedef struct
{
unsigned sync_byte :  8位;                         /*8bits的同步字节，固定为0x47,表示后面是一个TS分组。*/
unsigned transport_error_indicator : 1位      /*1位的错误指示信息，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一般传输错误的话就不会处理这个包了。*/
unsigned payload_unit_start_indicator: 1 位 /*负载单元开始标志，*/
unsigned transport_priority: 1位                 /*1bit的传输优先级标志，1表示高优先级，0表示低优先级，传输机制可能用到，解码好像用不到*/
unsigned PID:13 位；                                /*13 bits的packet ID号码，唯一的号码对应不同的包，指出了这个包的有效负载数据的类型，告诉我们这个包传输的是什么内容*/
unsigned transport_scrambling_control : 2位； /*2 bits 的加密标志，00表示没有加密，其他表示已被加密，表示TS分组有效负载的加密模式。TS首部（也就是前面着32个 bit）是不应被加密的*/
unsigned adaptation_field_control : 2位       /* 2bits的附加区域控制，表示TS分组首部后面是否跟随有调整字段和有效负载。01仅有有效负载，10仅含调整字段，11含有调整字段和有效负载。00的话解码器不进行处理。空分组没有调整字段。*/
unsigned continuity_counter: 4位               /*4bits的包递增计数器，范围是0-15，具有相同PID的TS分组传输时每次加1，到15后清0.不过有些时候是不计数的。如下：1 、TS分组无有效负载，2、复制的TS分组和原分组这个值一样。3、后面讲到的一个标志discontinuity——indicator为1时*/
}packet_header;

PAT数据结构
program_association_section()
{
table_id     //8位  固定为0x00，表示该表是PAT表
section_syntax_indicator  //1   段语法标志位，固定为1
'0'    //1   固定为1 为了防止和ISO13818Video流格式中的控制字冲突而设置的
reserved      //2      保留位，一般都是0
section_length    //12    段的大小，表示这个字节后面有用的字节数，包括CRC32.假如后面的字节加上前面的字节数少于188，后面会用0xFF填充，假如这个数值比较大，则PAT会分成几部分来传输。
transport_stream_id    //16 该传输流的ID，区别于一个网络中其他多路复用的流
reserved          //2
version_number      //5     范围0-31，表示PAT的版本号，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流中的节目已经改变了，程序必须重新收索节目
current_next_indicator    //1    表示发送的PAT是当前有效还是下一个PAT有效
section_number           //8   分段的号码，PAT可能分为多个段传输，第一段为00，以后每个分段加1，最大可能有256个分段
last_section_number      //8 最后一个分段的号码
for(i=0;i<N；i++)
{
program_number      //16  节目号
reserved          //3
if(program_number == '0')
{
network_PID         //13   网络信息表（NIT）的PID，网络信息表提供了该物理网络的一些信息，和电视台相关的，节目号为0时对应的PID为network_PID
}
else
{
 program_map_PID     //13   节目映射表的PID，节目号大于0时对应的PID，每个节目对应一个
}
CRC_32        //32   CRC32校验码
}

例子  47 40 00 1c 00 00 b0 15 13 f6 e7 00 00 00 00 e0 10 00 01 e0 20 00 02 e0 21 1a 34 b4 77 ff ff ff ff ......ff

其中，前4个字节是TS分组的头部，01000111 01000000 00000000 0001 1100 ，可以解析 出PID= (buf[1]&0x0f)<<8 | buf[2] =0x00,表示为该分组的有效负载是PAT。
第五个字节00称为“指针域”，表示一个偏移量，即从后面第几个字节开始时PAT部分。为00表示后面紧跟着的就是PAT：00 b0 15 13 f6 e7 00 00 00 00 e0 10 00 01 e0 20 00 02 e0 21 1a 34 b4 77
（00000000 10110000 00010101 00010011 11110110 11100111 00000000 00000000 00000000 00000000 11100000 00010000 00000000 00000001 11100000 00100000 00000000 00000010 11100000 00100001 00011010 00110100 10110100 01110111）

利用PAT数据结构解析出PAT，可得到如下信息：

table_id  : 0x00
section_syntax_indicator 0x01
section_length:   0x015  表示后面有21个字节有用
transport_stream_id： 0x13f6
version_number  :0x13
current_next_indicator  :0x01
section_number  :0x00
last_section_number :0x00  表示只有一个分段。
program_number: 0x0000
network_PID: 0010
program_number: 0001
program_map_PID: 0020
program_number: 0002
program_map_PID: 0021

CRC_32: 1a34b477
此PAT只有一段，包含了三个节目，节目号0000对应于network_PID=0010 ，节目号0001对应于program_map_PID =0020，节目号0002对应于program_map_PID =0021，从实际的角度，我们应该把这三个节目号理解为三个频道，第一个频道中的内容是网络信息，第二、三个频道包含了节目信息。在数字电视中，一个频道上可以有多个节目，后面的PMT即是告诉了我们某个频道中所有节目对应的PID。

于是现在就搜寻PID=0x0020的TS分组，即是频道2对应的PMT信息。

PMT数据结构：

TS_program_map_section()
{
table_id                       // 8     固定为0x02，表示该表是PMT
section_syntax_indicator     //1   段语法标志位，固定为1     
'0'        //  1                                           
reserved              //    2                                
section_length         //  12     表示这个字节后面有用的字节数，包括CRC32。假如后面的字节加上前面的字节数少于188，后面会用0XFF填充。假如这个数值比较大，则PAT会分成几部分来传输。                            
program_number           //16   节目号，表示该PMT对应的节目                             
reserved                  // 2                               
version_number             //5    范围0-31，表示PAT的版本号，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流中的节目已经改变了，程序必须重新收索节目                           
current_next_indicator      //1      表示发送的PAT是当前有效还是下一个PAT有效                        
section_number             // 8   分段的号码  固定为0x00                         
last_section_number        //8      最后分段的号码 固定为0x00                        
reserved                  //3                                
PCR_PID               //13         PCR（节目时钟参考）所在TS分组的PID，根据PID可以去搜索相应的TS分组，解出PCR信息。                          
reserved 4
program_info_length         //12    该节目的信息长度，在此字段之后可能会有一些字节描述该节目的信息                         
for (i=0; i<N; i++) {
  descriptor()
}
for (i=0;i<N1;i++) {
  stream_type                    //8   指示了PID为elementary_PID的PES分组中原始流的类型，比如视频流，音频流等                      
  reserved                       //3                         
  elementary_PID                //13     该节目中包括的视频流，音频流等对应的TS分组的PID                    
  reserved                 //4                               
  ES_info_length        //12         该节目相关原始流的描述符的信息长度                        
  for (i=0; i<N2; i++) {
   descriptor()
  }
}
CRC_32                       //32                                                       
}

}

例子PMT包
47 40 20 1c 00 02 b0 1f 00 01 e7 00 00 e1 00 f0 00 02 e1 00 f0 05 02 03 b2 44 5f 04 e1 10 f0 03 03 01 67 c9 ab c8 d2

前4个字节是TS分组头部， 第五个字节00是指针域。后面的就是PMT的内容了。
table_id: 02
section_syntax_indicator: 01
section_length: 01f
program_number: 0001
version_number: 13
current_next_indicator: 01
section_number: 00
last_section_number: 00
PCR_PID: 0100
program_info_length: 000
descriptor:
steam_type: 00
elementary_PID: 0001
ES_info_length: 000
descriptor:
steam_type: 02
elementary_PID: 0001
ES_info_length: 005
descriptor: 02 03 b2 44 5f
steam_type: 04
elementary_PID: 0011
ES_info_length: 003
descriptor: 03 01 67
CRC_32: c9abc8d2

可以看出，该节目号0001包含了三个流的信息，流类型分别为00，02，04，00的流为保留值，可以不考虑，02表示原始流为视频流，其elementary_PID为0001，04表示原始流为音频流，其elementary_PID为0011，两个流分别还带有descriptor（描述符），说明了该原始流的一些信息。

大部分是转载的别人的，中间加了些自己的理解。非常感谢给予我帮助的大神们！谢谢你们。