MPEG-2 PS流

一个完整的MPEG-2文件就是一个PS流文件。

MPEG-2文件的构造格式如下图：

以一个实际的MPEG-2文件为例来分析一下PS流，MPEG-2文件：

http://download.csdn.net/source/212077

打开文件，可以看到文件以0x0000 01B9结束，即MPEG_Program_end_code，之前有很多个0x0000 00BA字段，即为program pack的开始标志，program pack包的构造如下：

可以看出program pack由3部分组成：pack_header+system_header+PES_packets,其中system_header当且仅当pack是第一个数据包时才存在。system_header和PES_packets构造如下：

对照文件内容，各字段值如下：

pack_header： 起始地址：0x0000 0000

Packet_start_code(4B)：0x0000 01BA

'01'

SCR_base[32...30](3b)：000

marker：1

SCR_base[29...15](15b)：00 0000 0000 0010 1

marker：1

SCR_base[14...0](15b)：00 0100 1000 0101 1

marker：1

SCR_externsion(9b)：00 1111 101

marker：1

mutiplex_rate(22b)：0000 0000 0101 0101 0001 01

marker：1

reserved(5b)：1111 1

stuffing_length(3b)：000

system_header: 起始地址：0x0000 000e

system_head_start_code(4B)：0x0000 01BB

head_length(2B)：0x000C

marker：1

rate_bound(22b)：000 0000 0010 1010 1000 101

marker：1

audio_bound(6b)：0000 01

fixed_flag(1b)：0

CSPS_flag(1b)：0

system_audio_local_flag(1b)：0

system_video_local_flag(1b)：0

marker：1

video_bound(5b)：0 0001

packet_rate_restriction_flag(1b)：0

reserved(7b)：111 1111

stream_id(1B)：0xE0(E0~EF为视频ID)

'11'

P-STD_buffer_bound_scale(1b)：1

P-STD_buffer_size_bound(13b)：0 0000 0000 0001

stream_id(1B)：0xC0(C0~DF为音频ID)

'11'

P-STD_buffer_bound_scale(1b)：0

P-STD_buffer_size_bound(13b)：0 0000 0100 1000

PES packet：起始地址：0x0000 0020

packet_start_code_prefix(3B)：0x 00 00 01

stream_id(1B)：0xBE(BE为Padding stream)

PES_packet_length(2B)：0x07 DA，跳过该长度的填充字节，刚好为下一个pack的起始标志：0x000001BA

从0x0800地址开始为第二个pack包，该包的构造格式为pack_header+PES，分析如下：

pack_header： 起始地址：0x0000 0800

Packet_start_code(4B)：0x0000 01BA

'01'

program_clock_reference_base(3b)：000

marker：1

SCR_base(15b)：00 0000 0000 0000 0

marker：1

SCR_base(15b)：00 0001 1001 1001 1

marker：1

SCR_externsion(9b)：00 0111 100

marker：1

mutiplex_rate(22b)：0000 0000 0100 0110 0101 00

marker：1

reserved(5b)：1111 1

stuffing_length(3b)：000

PES packet：起始地址：0x0000 080e

packet_start_code_prefix(3B)：0x 00 00 01

stream_id(1B)：0xE0(视频)

PES_packet_length(2B)：0x07 EC，跳过该长度，到达0x1000地址单元，为下一个pack的起始标志：0x000001BA

'10'

scrambling_control(2b)：00

priority(1b)：0

alignment(1b)：0

original(1b)：0

PTS_DTS_flag(2b)：11，该标志不能为01

ESCR_flag(1b)：0

ES_rate_flag(1b)：0

DSM_trick_mode_flag(1b)：0

additional_copy_info_flag(1b)：0

CRC_flag(1b)：0

extension_flag(1b)：0

PES_header_data_length(1B)：0x0A

'0011'

PTS[32...30](3b)：000，PTS全称为presentation time stamp

marker：1

PTS[29...15](15b)：0000 0000 0000 000

marker：1

PTS[14...0](15b)：1010 1001 1111 001

marker：1

'0001'

DTS[32...30](3b)：000，DTS全称为dedoding time stamp

marker：1

DTS[29...15](15b)：0000 0000 0000 000

marker：1

DTS[14...0](15b)：1000 1100 1010 000

marker：1

因为除了PTS_DTS_flag为11外，其余6个标志都为0，所以直接进入视频序列：Video Sequence，其结构定义如下：

图中sequence_header，sequence entension等子内容定义如下：

对各字段分析如下：

sequence header：起始地址：0x0000 0821

sequence_header_code(4B)：0x 0000 01B3

horizontal_size(12b)：0010 0100 0000

vertical_size(12b)：0001 1110 0000

aspect_ratio_info(4b)：0010

frame_rate(4b)：0001

bit_rate(18b)：0001 0110 1111 0011 00

marker：1

VBV_buffer_size(10b)：0 0011 1000 0

constrained(1b)：0

load_intra_Q_matrix(1b)：0

sequence extension：起始地址：0x0000 082d；如果有这一项说明是MPEG-2文件，否则为MPEG-1文件

extension_start_code(4B)：0x0000 01B5

start_code_identifer(4b)：0001

profile_level_escape(1b)：0

profile_level(7b)：100 1000

progressive(1b)：1

chroma(2b)：01

horiz_extension(2b)：00

vertical_extension(2b)：00

接下来的数据是0x0000 01B8，说明该序列中没有extension&user data[i]（extension data的开始符为0x0000 01B5，user data的开始符为0x0000 01B2），接下来的内容为Group of pictures header。

Group_of_pictures_header：起始地址：0x0000 0837

group_start_code(4B)：0x0000 01B8

time_code(25b)：0000 0000 0000 1000 0000 0000 0

closed_gop(1b)：0

broken_link(1b)：0

extension & user data[1]：无

picture header: 起始地址：0x0000 083F

picture_start_code(4B)：0x0000 0100

temporal_reference(10b)：0000 0000 0000 00

picture_coding_type(3b)：00 1

vbv_delay(16b)：111 1111 1111 1111 1

extra_bit_picture(1b)：0

picture coding extension：起始地址：0x0000 0847

extension_start_code(4B)：0x0000 01B5

extension_start_code_identifier(4b)：1000

f_code[0][0](4b)：1111，forward horizontal

f_code[0][1](4b)：1111，forward vertical

f_code[1][0](4b)：1111，backward horizontal

f_code[1][1](4b)：1111，backward vertical

intra_dc_presison(2b)：00

picture_structure(2b)：11

top_field_first(1b)：0

frame_pred_frame_dct(1b)：1

concealment_motion_vectors(1b)：0

q_scale_type(1b)：0

intra_vlc_format(1b)：0

alternate_scan(1b)：0

repeat_first_field(1b)：0

chroma_420_type(1b)：1

progressive_frame(1b)：1

composite_display_flag(1b)：0

extension & user data[2]：无

picture data: 起始地址：0x0000 0850，picture data分为多个slice片，而每个slice又分为多个Microblock，Microblock继续分为Block块。

13818-2中定义的picture_data()如下：

picture_data() {

do {

slice()

} while ( nextbits() == slice_start_code )

next_start_code()

}

Slice
slice() {

slice_start_code 32

if (vertical_size > 2800)

slice_vertical_position_extension 3

if (<sequence_scalable_extension() is present in the bitstream>) {

if (scalable_mode == “data partitioning” )

priority_breakpoint 7

}

quantiser_scale_code 5

if ( nextbits() == ‘1’ ) {

intra_slice_flag 1

intra_slice 1

reserved_bits 7

while ( nextbits() == ‘1’ ) {

extra_bit_slice /* with the value ‘1*/ 1

extra_information_slice 8

}

extra_bit_slice /* with the value ‘0’ */ 1

do {

macroblock()

} while ( nextbits() != ‘000 0000 0000 0000 0000 0000’ )

next_start_code()

}

从文件内容分析，从0x0000 0850单元为第一个slice（0000 0101），共有7个slice，第7个slice的起始单元为0x0000 fe04，紧接着开始下一个packe，直到0x0000 3000才开始第一个音频pack包，后面的数据视频pack和音频数据成交叉状态。文件结尾标志为0x0000 01B9。

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