TS码流分析.ppt
ts码流结构分析与监测
TR101-290三级错误、PSI/SI、PCR分析描述DVB系统测量标准之一TR 101-290定义的三个优先级，是码流监测的一项主要内容。
通过这三个优先级的监测，可以检验被监测的码流是否符合MPEG-2和DVB标准。
这三个优先级都包含许多不同的参数。
一、TR 101-290的第一优先级1、同步错误(TS Sync Loss)同步错误是衡量传输流质量的最重要的指标。
传输流失去同步，表明传输过程中有一部分数据丢失，将直接影响画面显示的质量。
严重的同步丢失现象则表明传输中断，同步字节出现错误。
2、同步字节错误(Sync Byte Error)同步字节错误和同步错误的区别在于传输数据包长为188字节或204字节，但同步字头的标准值为0×47，当出现同步字节错误时，同步字头的值为其他数值，表明在传输过程中部分数据出现错误，可能导致接收时出现马赛克，严重时导致解码器和DISPLAY软件解不出信号。
3、包识别丢失(PID Mssing)检测数据流中各套电视节目的图像/声音数据是否正确。
PID丢失，将导致DISPLAY软件无法正确解码这套节目。
4、节目相关表(PAT)PAT在DVB标准中用于指示当前节目及其在数据流中的位置。
PA T丢失，将导致解码器无法搜索到相应的节目包，使得接收端收不到图像。
如果PA T超时，则解码器工作时间延长。
5、节目对照表(PMT)PMT在DVB标准中用于指示该套节目视/音频数据在传输流中的位置。
某一套节目的PMT丢失，将导致解码器找不到该套节目视/音频数据，使得接收端收不到图像或声音。
PMT 传输超时，DISPLAY软件无法显示这套节目。
6、连续计数错误(Cont Count Error)对于每一套节目的视/音频数据包而言，连续计数错误是一个很重要的指标。
传输流包头连续计数不正确，表明当前传输流有丢包、错包、包重叠等现象，将导致解码器或DISPLAY 软件不能正确解码，图像出现马赛克等现象。
ts码流结构分析
二、MPEG-2 & MPEG-2 system
下图是系统将多个基本流规范成单一数据流的一个复用与解复用流程： 下图是系统将多个基本流规范成单一数据流的一个复用与解复用流程：
原始视频 MPEG-2 视频 编码器 MPEG-2 音频 编码器 MPEG-2 视频 解码器 还原视频
原始音频
复 用 器 单一的 流 单一的TS流 或者PS流 或者 流
一、数字电视原理与DVB系统
DVB系统要求主要有： 系统要求主要有： 系统要求主要有 ※信源编码采用MPEG-2标准（即音视频压缩采用MPEG-2标准） 信源编码采用 标准（即音视频压缩采用 标准） 标准 标准 ※信道编码中采用统一的加扰系统 ※信道编码中采用统一的里德-所罗门前向纠错系统 信道编码中采用统一的里德 所罗门前向纠错系统 ※ …….. DVB系统的核心技术是采用 系统的核心技术是采用MPEG-2技术进行视频、音频的编码，使用 技术进行视频、 系统的核心技术是采用 技术进行视频 音频的编码， 统一的MPEG-2传输流（TS流）。 传输流（ 流 统一的 传输流
二、MPEG-2 & MPEG-2 system
MPEG-2 system（编号 标准的其中一部分， （编号13818-1）是MPEG-2标准的其中一部分，该部分描述 ） 标准的其中一部分 了多个视频，音频和数据多种基本流（ ）合成传输流（ ）和节目流（ ） 了多个视频，音频和数据多种基本流（ES）合成传输流（TS）和节目流（PS）的 方式。 方式。 就通俗的理解， 就通俗的理解，MPEG-2 system的主要功能是提供了将多种基本码流规范成 的主要功能是提供了将多种基本码流规范成 一种单一的便于传输的码流的技术标准。 一种单一的便于传输的码流的技术标准。
码流分析仪介绍 ppt课件
数字微波电路业务培训
第一错误等级（二）
PAT 错误：标识节目相关表 PAT 的 PID 为 0x0000， PAT 错误包括标识 PAT 的 PID 没有至少 0.5 s出现 一次，或者 PID为 0x0000 的包中无内容，或者 PID 为 0x0000 的包的包头中的加密控制段不为 0。PAT 丢失或被加密，则解码器无法搜索到相应节目；PAT 超时，解码器工作时间延时。
加扰方式。自适应字段控制：2b，用来指示本TS包首部是否跟有调整字段。连续
计数器：4b，随着每一个具有相同PID的传输流包而增加，当它达到最大值后又
恢复到0。
数字微波电路业务培训
2、PSI的PAT、PMT、NIT、CAT表
节目专用信息PSI用来描述TS流的组成结构。它包括节目关联表 (Program Association Table，PAT)、节目映射表(Program Map Table，PMT)、网络信息表(Network Information Table， NIT)和条件访问表(Conditional Access Table，CAT)。
发生一级错误通常会引起解码器无法进行解码。出现二级错误 时，会损伤已解码图像或者引起断续解码。三级错误指示出编 码器、复用器的问题，但不影响解码，对图像质量影响较小。
每一级错误可以分为具有严重和致命的错误特性，具有一般性 质的错误特性，属于告警性质等三个属性。
数字微波电路业务培训
2、三个错误等级对数字电视节目的解码的影响：
TS
2.2 业务信息（SI）
• 1、业务群关联表（BAT）：它提供了业务 群相关的信息，给出了业务群的名称以及 每个业务群中的业务列表。 • 2、业务描述表（SDT）：业务描述表包含 了描述系统中业务的数据，例如业务名称、 业务提供者等 • 3、事件信息表（EIT）：它包含了与事件 或节目相关的数据，EIT是生成EPG的主要 表。
• ts流是由很多不同种类的包所组成的,这些数据包都是188 个字节大小,这188个字节包含两部分,包头和负载,包头包 括同步信息,包信息等等,而负载则是传输的数据,而这些 负载则可以组成PES流或者私有流等等数据流. • 举例说,一个TS流包括100个包,其中PSI信息包占20个,PES 数据包80个,此TS流中只有一套节目流,不含有私有流,所 以从这80个PES包中的负载连接在一起,就是2个PES流(视 频,音频),如果每个PES包的负载长度为100字节,则这两个 PES流一共长度为8000个字节.假设其中视频的PES流长度 为6000字节.则视频的6000字节的PES流,是由PES包组成 的.PES包没有固定的长度,而是由包头部的数据给出.
• 4、运行状态表（RST）：它给出了事件的 状态（运行/非运行），运行状态表更新这 些信息，允许自动适应切换事件。 • 5、时间和日期表（TDT）：它给出了与当 前的时间和日期相关的信息，由于这些信 息更新频繁，所以需要单独使用一个表。
• 6、时间偏移表（TOT）：它给出了与当前 时间、日期和本地时间偏移相关的信息， 由于这些信息更新频繁，所以需要单独使 用一个表。
CAT与NIT的结构图
• 从上面的几幅图中可知，要保证传送流能正常 接收，在该流中至少有一个完整有效的PAT。 CAT描述了节目的加密方式，它包含了节目的 EMM识别PID，只有授权的解码器才能由CAT 收到密钥，解码出相应的数据流。NIT包含节 目的频道调谐参数、频率、符号率等物理传输 网信息，这些信息使得接收机可以按照用户的 选择以很少的延时或无延时地改变频道、调谐 参数，正确地解码出TS。由于PSI数据的完整 性十分重要，因此在每个PSI段中均需要加校 验码。
ts码流结构分析
ts码流结构分析TS（Transport Stream）是一种常用的音视频码流传输格式，用于在数字广播系统和互联网传输中对音视频数据进行分组和传输。
TS码流结构分析指的是对TS码流的组成部分进行分析，了解各部分的作用和关系。
以下是对TS码流结构的详细分析。
TS码流由多个188字节的包（Packet）组成，每个包都包含了一部分音视频数据。
一个TS包由4个字节的同步字节（Sync Byte）开头，用于标识包的开始。
接下来的4位为传输误码纠正（Error Correction）信息，用于保证传输数据的完整性和准确性。
再接下来的1位为负荷优先级（Payload Unit Start Indicator），用于标识包中是否包含了新的数据单元。
然后是13位的PID（Packet Identifier），用于标识包中所包含的数据单元的类型。
接下来的2位为传输加密（Transport Scrambling Control），用于指定包中数据的加密方式。
再接下来的2位为控制报文（Adaptation Field Control），用于指定包中的控制信息是否存在。
最后的184字节为有效数据（Payload），用于传输音视频数据。
每个TS包中的PID用于标识包中所包含的数据单元的类型，常见的PID值有0x0000（PAT：Program Association Table）、0x0001（CAT：Conditional Access Table）、0x0010（NIT：Network Information Table）、0x0011（SDT：Service Description Table）等。
PAT表包含了整个TS流的所有节目以及对应的PMT（Program Map Table）的PID值。
CAT表用于传递整个TS流中的加密和访问控制信息。
NIT表用于传递整个TS流中的网络信息，包括网络ID和传输参数。
SDT表用于传递整个TS流中的节目信息，包括节目名称和节目号码。
ts码流结构分析与监测
ts码流结构分析与监测TR101-290三级错误、PSI/SI、PCR分析描述DVB系统测量标准之一TR 101-290定义的三个优先级，是码流监测的一项主要内容。
通过这三个优先级的监测，可以检验被监测的码流是否符合MPEG-2和DVB标准。
这三个优先级都包含许多不同的参数。
一、TR 101-290的第一优先级1、同步错误(TS Sync Loss)同步错误是衡量传输流质量的最重要的指标。
传输流失去同步，表明传输过程中有一部分数据丢失，将直接影响画面显示的质量。
严重的同步丢失现象则表明传输中断，同步字节出现错误。
2、同步字节错误(Sync Byte Error)同步字节错误和同步错误的区别在于传输数据包长为188字节或204字节，但同步字头的标准值为0×47，当出现同步字节错误时，同步字头的值为其他数值，表明在传输过程中部分数据出现错误，可能导致接收时出现马赛克，严重时导致解码器和DISPLAY软件解不出信号。
3、包识别丢失(PID Mssing)检测数据流中各套电视节目的图像/声音数据是否正确。
PID丢失，将导致DISPLAY软件无法正确解码这套节目。
4、节目相关表(PAT)PAT在DVB标准中用于指示当前节目及其在数据流中的位置。
PA T丢失，将导致解码器无法搜索到相应的节目包，使得接收端收不到图像。
如果PA T超时，则解码器工作时间延长。
5、节目对照表(PMT)PMT在DVB标准中用于指示该套节目视/音频数据在传输流中的位置。
某一套节目的PMT丢失，将导致解码器找不到该套节目视/音频数据，使得接收端收不到图像或声音。
PMT 传输超时，DISPLAY软件无法显示这套节目。
6、连续计数错误(Cont Count Error)对于每一套节目的视/音频数据包而言，连续计数错误是一个很重要的指标。
传输流包头连续计数不正确，表明当前传输流有丢包、错包、包重叠等现象，将导致解码器或DISPLAY 软件不能正确解码，图像出现马赛克等现象。
数字电视的 T S包和 T S流的组成与功能ppt课件
• 5.3.1 TS包链接头 • 5.3.2 TS包适配域 • 5.3.3 TS包净荷
• TS固定长度188字节，4字节包头和184字节净荷
188 bytes 4 byte TS header
184 byte ayload
13 bit packet identifier=PID 1bit transport error indicator
• （5）包标识符PID
• PID是识别TS包的重要参数，用来识别TS包 所承载的数据。在TS码流生成时，每一类 业务（视频，音频，数据）的基本码流均 被赋予一个不同的识别号PID，解码器借助 于PID判断某一个TS包属于哪一类业务的基 本码流。
• （7）适配域控制
• 标志TS包是否有适配域存在，如果存在， 在其内部是否有净荷存在。
• （4）TS包长度固定，188字节，有效净荷 184字节。
2、节目映射表PMT
• PMT表包含了与单路节目复用有关的节目信 息，典型的构成包括1路视频ES流，2-5路音 频ES流，1路或多路辅助数据。
• 进行TS流复用时，各路ES流被分配了唯一的 PID,ES流域被分配的PID值间的关系构成了 一张表，称为节目映射表PMT。
• 是包中的第一个字节，TS包以固定的8bit 的同步字节开始，所有的TS传送包，同步 字都是唯一的OX47，用于建立发送端和接 收端包的同步。
• （2）包差错指示
• 用于从解码器向分接器指示传输误码。若 这个比特被设置，表示此TS包中所携带的 净荷信息有错误，无法使用。
• （3）净荷单元起始指示
•
3、当地节目插入
1、同步和定时
• 在数字压缩编码系统中，由于每个图像的 数据是不同的（图像的编码方法和复杂程 度不同），这样不可能从图像数据的起始 部分直接获取定时信息。
TS码流分析
MPEG组织于1994年推出MPEG-2压缩标准，以实现视/音频服务与应用互操作的可能性，MPEG-2标准是针对标准数字电视和高清晰度电视在各种应用下的压缩方案和系统层的详细规定。
对应于不同的应用，符合MPEG-2标准的码流又分为传送流和程序流，本文主要讲解了传送流有关的部分数据结构，从实际应用的传送流码流中截取了部分码流做了说明，并给出了部分解析传送流码流的实例程序。
在MPEG-II标准中，为了将一个或更多的音频、视频或其他的基本数据流合成单个或多个数据流，以适应于存储和传送，必须对其重新进行打包编码，在码流中还需插入各种时间标记、系统控制等信息，最后送到信道编码与调制器。
这样可以形成两种数据流——传送流（TS）和程序流（PS），分别适用于不同的应用，图1给出了单路节目的视音频数据流的复用框图。
传送流（Transport Stream）简称TS流，它是根据ITU-T Rec.H.222.0|ISO/IEC 13818-2 和ISO/IEC 13818-3协议而定义的一种数据流，其目的是为了在有可能发生严重错误的情况下进行一道或多道程序编码数据的传送和存储。
这种错误表现为比特值错误或分组丢失。
传送流由一道或多道节目组成,每道节目由一个或多个原始流和一些其他流复合在一起，包括视频流、音频流、节目特殊信息流（PSI）和其他数据包。
其中PSI表有4种类型：节目关联表（PAT）、节目映射表（PMT）、网络信息表和条件访问表。
传送流应用比较广泛，如视音频资料的保存、电视节目的非线性编辑系统及其网络等。
在开发机顶盒以及视频设备时有时需要对码流的编码知识有比较清楚地了解，这样才能在遇到问题时做出全面的分析。
TS流结构分析如图2所示,TS包的长度是固定的，为188字节。
包括同步字节（sync_byte）0x47和数据包识别号PID 等。
PID为13位字段,指示存储于分组有效负载中数据的类型,PID值0x0000为程序关联表保留，而0x0001为条件访问表保留，0x1FFF为空分组保留。
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100K CIF图像
100K CIF图像
带宽：8Mbps
传输速率：(8M/8bit)/100K=10(帧/s)
…
100K CIF图像
压缩后的数字图像数据的传输
100K CIF图像
信源编码 …
10K CIF图像
10K 带宽:8Mbps CIF图像
信道编码:提高传输可靠性
传输速率：(8M/8bit)/10K=100(帧/s)
我国使用的数字电视标准采用的就是DVB标准。
数字视频广播（DVB）系统的传输方式可以分为DVB-S系统（卫星广 播）、 DVB-C系统（有线电视）、 DVB-T系统（地面数字视频广播）， DVB系统主要完成数字电视信号的广播与传输。
一、数字电视原理与DVB系统
DVB系统要求主要有： ※信源编码采用MPEG-2标准（即音视频压缩采用MPEG-2标准） ※信道编码中采用统一的加扰系统 ※信道编码中采用统一的里德-所罗门前向纠错系统 ※ ……..
※该“数字”概念的作用范畴： 数字电视中的“数字”概念是指电视信号的前期
一、数字电视与DVB系统
2、数字电视为什么采用信源编码和信道编码？ 未经压缩的数字图像数据的传输
信源编码：提高有限带宽的利用率
※预测编码 ※统计编码 ※JPEG编码 ※MPEG编码 ※……..
…………
100K CIF图像
100K CIF图像
MPEG-2标准是MPEG和ISO组织设计的一个数字视频压缩规范,主要用于DVD 和DVB上。其设计目标是高级工业标准的图象质量以及更高的传输率。该标准包括 编号为13818-1系统部分、编号为13818-2的视频部分、编号为13818-3的音频部分 及编号为13818-4的符合性测试部分。
二、MPEG-2 & MPEG-2 system
DVB系统的核心技术是采用MPEG-2技术进行视频、音频的编码，使用 统一的MPEG-2传输流（TS流）。
二、MPEG-2 & MPEG-2 system
1、什么是MPEG、MPEG-2、MPEG-2 system？
MPEG是动态图像专家组（Moving Picture Experts Group）的简称, 通常可 以将MPEG理解为一种视频压缩编码技术标准。该编码压缩属于有损压缩，最大压 缩比为200：1。 MPEG标准目前一共有五个：MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、 MPEG-7及MPEG-21。DVB中采用的的标准是MPEG-2标准。
MPEG-2 system（编号13818-1）是MPEG-2标准的其中一部分，该部分描述 了多个视频，音频和数据多种基本流（ES）合成传输流（TS）和节目流（PS）的 方式。
就通俗的理解，MPEG-2 system的主要功能是提供了将多种基本码流规范成 一ES种流（单也一就是的基便本流于）传其实输就的是经码过流音视的频技编T码S术流器和标编P码准SP流后C。是的R是经音节M视这目P频三E时数G个钟-据2时参系流间考统参，处数用理都于后是解最编码终码端用端的于加系传入统输的时和：钟存重储建的；两种码流标准
用 器
节目流（PS） PS包 PS包 PS包 ...
第一次打包
第二次打包
TS
传输流（TS）
复 用
TS包 TS包 TS包 ...
器
TS流主要用于相对有错的环境下的传输与存储，如DVB
二、MPEG-2 & MPEG-2 system
2、什么是ES流、PES流、PS流以及TS流？
TS码流结构分析
目录
一ห้องสมุดไป่ตู้
数字电视与DVB系统
二
MPEG-2 & MPEG-2 system
三
TS流、包结构以及同步
四
PSI/SI表格信息
五
TS流参数监测
一、数字电视与DVB系统
1、什么是数字电视中的“数字”概念？
※该“数字”概念的基本解释：数字信号（对应于模拟 信号） 数字信号是指所取的数值是离散的，在时间轴上 是不连续的。二进制码是应用的最广泛的一种数字信 号，数字电视中使用到的数字信号就是采用的二进制 码流。 一连串二进制码构成数字电视信 号：……101001110010101……..
由于数字信号具有很复杂的频率成分，频率特性也很不相同，直接传输会产生误码，
降低可靠性。信道编码就是针对这种情况而提出的。信道编码的目的是使传输的图像信
号适应传输信道对频率特性的要求，抑制信道噪声对信号的干扰。
※伪随机序列进行扰码
※奇偶校验码
※卷积交织码
※里德-所罗门码
※……..
一、数字电视原理与DVB系统
二、MPEG-2 & MPEG-2 system
下图是系统将多个基本流规范成单一数据流的一个复用与解复用流程：
原始视频 原始音频
数据
MPEG-2 视频
编码器
MPEG-2 音频
编码器
时钟 & 控制
复 数字通道 用 器 单一的TS流
解 复 用 器
或者PS流
MPEG-2 视频
解码器
MPEG-2 音频
解码器
3、什么是DVB系统（Digital Video Broadcasting system）？
DVB，“数字视频广播”（Digital Video Broadcasting）的缩写, 是一 种国际承认的数字电视标准。该标准是由欧洲电信标准化组织（ETSI）、欧 洲电子标准化组织（CENELEC）和欧洲广播联盟（EBU） 联合组成的“联 合专家组”（Joint Technical Committee, JTC）发起的。
DTS是解码时间标签，用于规定解码端何时对携带该标签的数据流进行解码； PTS是显示时间标签，用于规定解码端何时将携带该标签的数据流进行显示；
MPEG-2 system主要的任务有：
1）规定以包方式传输数据的协议（最终形成的TS流或者PS流是由TS包或PS 包组成的）；
2）为收发两端数据流同步创造条件（PCR、PTS、DTS）； 3）确定将多个数据流合并和分离（即复用和解复用）的原则； 4）提供一种进行加密数据传输的可能性。
时钟 & 控制
还原视频 还原音频
数据
编码端
解码端
二、MPEG-2 & MPEG-2 system
下图是在MPEG-2 系统中编码端实现单一码流的详细过程：
PS流主要用于相对无错的环境下的传输与存储，如DVD
视频 编码器
ES PES打包器 视频 PES
PS
复
音频 编码器
ES PES打包器 音频 PES