音视频入门系列-视频封装格式篇（TS）

接上文，本篇介绍下TS的封装格式。

1.什么是TS？
TS（Transport Stream，传输流），一种常见的视频封装格式，是基于MPEG-2的封装格式（所以也叫MPEG-TS），后缀为.ts。

2.TS的分层结构
TS文件分为三层，如下所示（可以倒序看更好理解）：
◆ TS层（Transport Stream）：在PES层基础上加入了数据流识别信息和传输信息。
◆ PES层（Packet Elemental Stream）：在ES层基础上加入时间戳（PTS/DTS）等信息。
◆ ES层（Elementary Stream）：压缩编码后的音视频数据。

2.TS层
◆ ts包大小固定为188字节，ts层分为三个部分：ts header、adaptation field、payload。
◆ ts header固定4个字节；
◆ adaptation field可能存在也可能不存在，主要作用是给不足188字节的数据做填充。
◆ payload是 PES 数据，或者PAT，PMT等。
◆ ts Header + adaptation field 格式如下：

2.1 TS Header
◆ TS Header格式如下：

◆ pid 决定了负载内容的类型，主要包括：PAT表，PMT表，视频流，音频流。常用的PID值：

表	PAT	CAT	TSDT	EIT,ST	RST,ST	TDT,TOT,ST
PID	0x0000	0x0001	0x0002	0x0012	0x0013	0x0014

2.2 调整字段

2.3 PAT表结构（指明PMT表的PID值）

typedef struct TS_PAT{unsigned table_id                 :8  //固定位0x00，表示该表是PATunsigned section_syntax_indicator :1  //段语法标志，固定为1unsigned zero                     :1  //固定为0unsigned reserved_1               :2  //第一个保留位unsigned section_length           :12 //表示这个字节之后有用的字节数，包括CRC_32unsigned transport_stream_id      :16 //传输流的ID，区别于一个网络中其他多路复用的流unsigned reserved_2               :2  //第二个保留位unsigned version_number           :5  //表示PAT的版本号unsigned current_next_indicator   :1  //表示发送的PAT是当前有效还是下一个有效，为1时代表当前有效unsigned section_number           :8  //如果PAT分段传输，那么此值每次递增1unsigned last_section_number      :8  //最后一个分段的号码for(int i=0;i<N;i++){unsigned Program_number           :16 //节目号unsigned Reversed_3               :3  //保留位if(Program_number == 0)Network_id                    :13 //网络信息表（NIT）的PIDelseProgram_MAP_PID               :13 //节目映射表的PID，每个节目都有一个}unsigned CRC_32                   :32 //CRC32校检码
}TS_PAT

2.4 PMT表（指明音视频流的PID值）


typedef struct TS_program_map_section{unsigned Table_id                    :8  //标志PSI分段的内容，对于PMT，此值为0x02unsigned Section_syntax_indicator    :1  //置为1unsigned '0'                         :1unsigned Reserved                    :2  //保留位unsigned Section_length              :12 //指明了自此到最后CRC_32的字节数unsigned Program_number              :16 //指出该节目的节目号，与PAT表对应unsigned Reserved                    :2  //保留位unsigned Version_number              :5  //取值0-31，代表当前PMT的版本号unsigned Current_next_indicator      :1  //代表当前PMT是否有效unsigned Section_number              :8  //给出了当前所处段的数目unsigned Last_section_number         :8  //给出了最后一个分段，即分段的最大数目unsigned Reserved                    :3  //保留位unsigned PCR_PID                     :13 //指示TS包的PCR值，该TS包含有PCR字段unsigned Reserved                    :4  //保留位unsigned Program_info_length         :12 //该字段描述跟随其后对节目信息描述的字节数for(int i = 0; i < N; i++)Descriptr()for(int i = 0; i < N; i++){unsigned Stream_type             :8  //0x00：保留， 0x01：MPEG1视频，0x02：MPEG2视频，0x03:MPEG1音频，0x04：MPEG2音频，0x05：私有字段，0x06：含有私有数据的PES包 ......unsigned Reserved                :3  //保留unsigned Elementary_PID          :13 //指示TS包的PID，这些TS包含有相同的PIDunsigned Reserved                :4  //保留unsigned ES_info_length          :12 //指示跟随其后描述相关节目元素的字节数for(int j = 0; j < N2; j++)Descriptr()}unsigned CRC_32                      :32 //循环校检位
}

2.4 补充说明
◆ 打包ts流时PAT和PMT表是没有调整字段的，不够的长度直接补0xff即可。
◆ 视频流和音频流都需要加adaptation field，通常加在一个帧的第一个ts包和最后一个ts包里，中间的ts包不加。

3.PES 层
◆ PES（Packetized Elementary Stream，打包的ES），在 ES 层的基础上加入了时间戳（PTS/TDS）等信息。
◆ ES数据包比较大，加入PES头时需将ES进行分割，只在第一个分割的ES上加PES头，如下图所示：

◆ PES packet length — 指示PES 包中跟随该字段最后字节的字节数。0 值指示PES 包长度既未指示也未限定并且仅在这样的PES 包中才被允许，该PES 包的有效载荷由来自传输流包中所包含的视频基本流的字节组成。
◆ PES结构如下：

◆ PES 关键字段说明

5.ES 层
◆ ES（Elementary Stream，基本码流），就是音视频编码数据流，比如视频H.264，音频AAC。
◆ 一个 ES 流中只包含一种类型的数据（视频，或音频，或字幕）。

6.easyice下载链接：
easyice：https://www.easyice.cn/archives/85

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