PSI/SI深入学习2——PSI信息解析(PAT,PMT,CAT)

转自：http://blog.csdn.net/kkdestiny/article/details/12994085PSI/SI 深入学习BASIC KNOWLEDGE LEARNING OF PSI/SI 

PSI信息INFORMATION OF PSI"PSI是对单一TS流的描述，是TS流中的引导信息"         PSI信息由节目关联表PAT、条件接收表CAT、节目映射表PMT和网络信息表NIT组成。这些表会被插入到TS流中。PSI信息是对单一TS流的描述，它是TS流的引导信息；PSI信息指定了如何从一个携带多个节目的传输流中找到指定的节目（见Q1）。        下面给出的是节目引导信息（或称节目特定信息，PSI）的四个表结构。

结构名	中文	所定义标准	PID	描述
PAT	节目关联表	MPEG2标准	0x0000	将节目号码和节目映射表PID相关联，是获取数据的开始
PMT	节目映射表	MPEG2标准	在PAT中指出	指定一个或多个节目的PID
CAT	条件接收表	MPEG2标准	0x0001	将一个或多个专用EMM流分别与唯一的PID相关联
NIT	网络信息表	SI标准	PAT中指出	描述整个网络，如多少个TS流、频点和调制方式等信息

        虽然这四个结构可以视为简单的表，但事实上，它们被进一步划分为各个段，并插入到TS包中。

PAT解析PARSINGOF PAT"PAT是机顶盒接收的入口点，是它获取数据的开始"       节目关联表PAT的意义在于，它描述了当前TS流中包含了哪些PID；只有根据获得的PID，用户才可以以此作为凭据找出其他表（如PMT表）及其信息。所以PAT是机顶盒接收的入口点，是它获取数据的开始；要保证一个TS流能被正常接收，则至少要有一个完整有效的PAT。        下面给出了PID字段的取值要求：

值	描述
0x0000	PAT
0x0001	CAT
0x0002~0x000F	保留
0x0010~0x1FFE	可赋给network_PID、Program_map_PID、elementary_PID或作其他用途
0x1FFF	空的分组

   PAT的表结构分析ANALYZEOF THE STRUCTUREOF PAT         首先，对PAT的表结构进行分析。下面给出了PAT表的基本结构：节目关联段Syntax（句法结构）         No. ofbits（所占位数）   Identifier(识别符)  Note(注释)program_association_section(){table_id                                            8                      uimsbf                                                  Section_syntax_indicator               1                          bslbf                   通常设为“1”"0"                                                     1                        bslbfReserved                                         2                        bslbfSection_length                                12                      uimsbf                 见注释transport_stream_id                        16                       uimsbf            见注释Reserved                                         2                         bslbfVersion_number                              5                         uimsbf             见注释Current_next_indicator                   1                          bslbf                 见注释Section_number                              8                          uimsbf            见注释last_section_number                       8                          uimsbf            见注释for(i=0;i<N;i++){    program_number                         16                         uimsbf        见注释    reserved                                         3                          bslbf    if(program_number == 0){        network_PID                             13                         uimsbf        见注释    }    else{        program_map_PID                 13                         uimsbf        见注释    }}CRC_32                                         32                  rpchof                  见注释}
这里我们注意关注五个字段：        table_id（赋值）：PAT的table_id应为0x00          transport_stream_id（传输流标志）：用以标识来源于网络中任何其他复合流的TS流        program_number（节目号）：规定program_map_PID可适用的节目。当值为0x0000时，其后的PID参照将是网络PID。它可以作为一个指示符号，例如用于广播通道。        network_PID（网络PID）：仅当program_number为0x00时使用        program_map_PID（节目映射PID）：据此找出相应的PMT表  PAT的实例分析ANALYZEOF REAL EXAMPLE OF PAT         借助码流分析仪，我们可以很清楚地以实例的方式更加清晰地了解PAT的结构。下面给出的就是一个TS流的PAT分析情况：

     根据上表可以看出，这个TS流里共有6套节目，其映射关系PID分别为0xc9、0xcb、0xce、0xcc、0xcd和0xca。（注：0xc9=201）        下面给出的是PMT的简单解析：


        两相比较，可以很清楚地知道，PAT是如何锁定各个PMT的（每个节目都有一个自己的PMT）。Q1：如何找到一个特定的节目？1.已知节目名称（或id等信息）P248        首先要从节目关联表PAT中获取这个节目的节目映射表PMT的PID值，再从TS流中找出与此PID值相对应的节目映射表PMT；再从PMT中获取构成这个节目的基本码流的PID值，从而根据该PID过滤出相应的视频、音频和数据等基本码流。最后解码恢复为原始信号。   PMT解析PARSINGOF PMT"PMT是连接节目号与节目元素的桥梁"       节目映射表PMT的意义在于，它给出了节目号与组成这个节目元素之间的映射；也就是说，PMT是连接节目号与节目元素的桥梁。我们知道，一个电视节目至少包含了视频和音频数据，而每一个节目的视音频数据都是以包的形式在TS流中传输的；所以说，一个TS流包含了多个节目的视频和音频数据包。要想过滤出一个TS流中其中一个节目的视频和音频，则需要知道这个节目中视频和音频的标识号PID。PMT表的作用就在于，它提供了每个节目视频、音频（或其他）数据包的PID。 PMT的表结构分析ANALYZEOF THE STRUCTUREOF PMT         先给出PMT表的段结构：Syntax （句法结构）         No. of bits（所占位数）   Identifier(识别符)  Note(注释)
program_map_section(){
table_id                                               8                       uimsbf                                                  
Section_syntax_indicator                 1                          bslbf                   通常设为“1”
"0"                                                        1                        bslbf
Reserved                                              2                        bslbf
Section_length                                   12                      uimsbf                 见注释
program_number                              16                       uimsbf            
Reserved                                              2                         bslbf
Version_number                                5                         uimsbf             见注释
Current_next_indicator                    1                          bslbf                 见注释
Section_number                                8                          uimsbf            见注释
last_section_number                        8                          uimsbf            见注释
reserved                                              3                          bslbf
PCR_PID                                             13                         uimsbf           见注释
reserved                                              4                          bslbf
program_info_length                       12                        uimsbf            头两位为"00"
for(i=0;i<N;i++){
    descriptor()
}
for(i=0;i<N1;i++){
    stream_type                                8                          uimsbf        见注释
    reserved                                       3                           bslbf
    elementary_PID                         13                        uimsbf        见注释
    reserved                                       4                           bslbf
   ES_info_length                          12                        uimsbf             头两位为"00"
    for(j=0;j<N2;j++){
        descriptor();
    }
}
CRC_32                                         32                  rpchof                  见注释
} 这里着重介绍两个字段：elementary_PID：标识了该节目（program_number）携带的基本流的识别号PIDstream_type：流类型，指出了PID为elementary_PID的基本流的类型 附：流类型取值说明

取值	描述
0x00	国际标准保留
0x01	视频
0x02	视频或受限参数视频流
0x03	音频
0x04	音频
0x05	private_sections
0x06	包含专用数据的PES分组
0x07	ISO/IEC 13533 MHEG
0x08
0x09	ITU-T Rec.H.222.1
0x0A~0x0D	GB/T类型
0x0E	GB/T辅助
0x0F~0x7F	GB/T保留
0x80~0xFF	用户专用

  PMT的实例分析ANALYZEOF REAL EXAMPLE OF PMT         下面给出了码流分析仪分析一段TS流的PMT表：

 首先，注意到这张PMT表的progam_number=0xc9，就是我们在上面解析PAT表得到的。        从上面可以知道，节目号为0xc9（即201）的节目有两个单元流：

流名称	标识号	类型	说明
MPEG2视频	ES PID=0x21	stream_type=0x02	ES PID即为elementary_PID
MPEG1音频	ES PID=0x28	stream_type=0x03	ES PID即为elementary_PID

        elementary_PID和stream_type的意义在于，告知接收机基本流的类型和识别PID。要想获取这个节目的视频，只需要对PID为0x21的数据包进行过滤，并交由视频处理模块处理。下图所示（除了节目名称，还需要SDT表信息）即为PAT和PMT共同获取的信息。

   CAT解析PARSINGOF CAT"CAT描述了节目的加密方式"       条件接收表CAT描述了节目的加密方式，它包含了节目的EMM注1识别PID。它给出了一个或多个CA系统、EMM流以及与CA相关的特定参数之间的关系。注1：EMM（Entitlement Management Message），即授权管理信息。描述了用户可看的节目或时间段、用户的付费等。         CA描述符既用于规定像EMM这样的系统范围条件接收管理信息，也用于规定像ECM这样的基本流特定信息。如果一个基本流（Elementary Stream）是加扰的，那么包含该基本流的节目信息PMT中需要一个CA描述符
如果一个TS流中有任何一个系统范围的条件接收管理信息，则条件接收表中应有CA描述符。
        下图给出的PMT表即是基本流加扰的情况，因此PMT表需要有CA描述符：


CAT的表结构分析ANALYZEOF THE STRUCTUREOF CAT 条件存取段

Syntax（句法结构）         No. ofbits（所占位数）   Identifier(识别符)  Note(注释)
conditional_access_section(){
table_id                                            8                      uimsbf                                                  
Section_syntax_indicator               1                          bslbf                   通常设为“1”
"0"                                                     1                        bslbf
Reserved                                         2                        bslbf
Section_length                                12                      uimsbf                 见注释
reserved                                          18                       bslbf
Version_number                              5                         uimsbf             见注释
Current_next_indicator                   1                          bslbf                 见注释
Section_number                              8                          uimsbf            见注释
last_section_number                       8                          uimsbf            见注释
for(i=0;i<N;i++){
    descriptor()
}
CRC_32                                         32                  rpchof                  见注释
}

 条件存取段主要作用是指示本TS流中存在加扰节目，并且在描述符循环中必须插入CA描述符来作进一步指引。下面给出的是条件接收的描述符条件接收描述符

Syntax（句法结构）    No. of bits（所占位数）Identifier(识别符) 
CA_identifier_descriptor(){
descriptor_tag                         8                                          uimsbf                       
descriptor_length                     8                                         uimsbf        
CA_system_ID                          16                                       uimsbf
reserved                                     3                                         bslbf
CA_PID                                    13                                       uimsbf               
for(i=0;i<N;i++){
private_data_byte                    8
}}CA_system_ID（CA系统ID）：指出用于相关ECM及（或）EMM流的CA系统类型。CA_PID（CA PID）：指出包含用于相关CA_system_ID所规定的CA系统的ECM或EMM信息传输流分组的PID（即在TS流中过滤出相应PID的分组）。        下面给出的TS流中并没有CAT：

         但在PMT表中有CA描述符：


PSI小结SUMMARYOF PSI 


        上图给出了在一个TS流中PSI各表之间的联系。首先从PAT表出发，获取当前有哪些节目号（program_map_PID），再根据这些节目号找出program_number相同的PMT；获取到PMT后，即可根据elementary_PID和stream_type来确定要过滤哪些含有基本流的TS包，以及这些包里面是什么类型的数据。这样，机顶盒就可以过滤出相应的节目（视频和音频数据）来收看了。