TS格式解析

簡介：

ts文件為傳輸流文件，視頻編碼主要格式h264/mpeg4，音頻為acc/MP3。 ts的包是一個一個188字節的包組成，這188字節里面由一個0x47開頭的包作為同步。 也就是說，如果你找到了0x47，如果與它相隔188個字節的地方又是一個0x47，基本上就是一個ts的包。 注：ts包中有內容為0x47，所以分割時確定是ts包之后，直接以188字節分割。

結構：

ts文件分為三層：ts層Transport Stream：ts層就是在pes層加入數據流的識別和傳輸必須的信息。pes層 Packet Elemental Stream：pes層是在音視頻數據上加了時間戳等對數據幀的說明信息。es層 Elementary Stream.：es層就是音視頻數據。

解析步驟

• ts流 發送方式：->PAT ->PMT ->PES ->ES ->ES ->ES ->ES ->PES -> ES ->ES …

ts層的內容是通過PID值來標識的，內容：PAT表、PMT表、PES包、ES（音頻、視頻）。（注：只有PES包有pes header） 解析ts流要先找到PAT表，找到PAT就可以找到PMT的PID，然后根據PMT的PID找到PES包,之后的為前一個PES包的補充ES數據。PAT表的table_id值固定為0x00。 PMT表的table_id值固定為0x02。 PES包的開始碼固定為0x000001。 ES包，開始即為數據，沒有固定值。

ts header

ts層分為三個部分：ts header:固定4個字節。adaptation field:可有可無，作用是給不足188字節的數據做填充。payload：pes數據。

ts header：詳解如下：

字段長度(bite)描述

sync_byte	8b	固定為0x47
transport_error_indicator	1b	傳輸錯誤指示符，表明在ts頭的adapt域后由一個無用字節，通常為0
payload_unit_start_indicator	1b	負載單元起始標示符，
transport_priority	1b	傳輸優先級，0為低優先級，1為高優先級，通常取0
pid	13b	pid值
transport_scrambling_control	2b	自適應區，‘00’保留；‘01’為無自適應域，僅含有效負載；‘10’為僅含自適應域，無有效負載；‘11’為同時帶有自適應域和有效負載。（自適應域：adaptation field）
adaptation_field_control	2b	pid值
continuity_counter	4b	遞增計數器，從0-f，起始值不一定取0，但必須是連續的

注：payload_unit_start_indicator：為1時：表明是第一個的數據包 （后面有pes層），為0時：表明不是第一個數據包，后面直接是數據

adaptation field

adaptation field：詳解如下：

字段長度(字節)描述

adaptation_field_length	1B	自適應域長度，后面的字節數
flag	1B	取0x50表示包含PCR或0x40表示不包含PCR
PCR	5B	Program Clock Reference，節目時鐘參考，用于恢復出與編碼端一致的系統時序時鐘STC（System Time Clock）。
stuffing_bytes	xB	填充字節，取值0xff

PAT 格式

字段長度(bite)描述

table_id	8b	PAT表固定為0x00
section_syntax_indicator	1b	固定為1
zero	1b	固定為0
reserved	2b	固定為11
section_length	12b	后面數據的長度
section_length	16b	傳輸流ID，固定為0x0001
reserved	2b	固定為11
version_number	5b	版本號，固定為00000，如果PAT有變化則版本號加1
current_next_indicator	1b	為1，表示這個PAT表可以用，為0則要等待下一個PAT表
section_number	8b	固定為0x00
last_section_number	8b	固定為0x00
program_number	16b	節目號為0x0001時,表示這是PMT
reserved	3b	固定為111
PID	13b	節目號對應內容的PID值
CRC32	32b	前面數據的CRC32校驗碼

注：ts header之后，PAT表之前有1字節無用，需要排除

PMT格式

字段長度(bite)描述

table_id	8b	PAT表固定為0x02
section_syntax_indicator	1b	固定為1
zero	1b	固定為0
reserved	2b	固定為11
section_length	12b	后面數據的長度
section_length	16b	頻道號碼，表示當前的PMT關聯到的頻道，取值0x0001
reserved	2b	固定為11
version_number	5b	版本號，固定為00000，如果PMT有變化則版本號加1
current_next_indicator	1b	為1，表示這個PMT表可以用，為0則要等待下一個PAT表
section_number	8b	固定為0x00
last_section_number	8b	固定為0x00
reserved	8=3b	固定為111
PCR_PID	13b	PCR(節目參考時鐘)所在TS分組的PID，指定為視頻PID
reserved	4b	固定為1111
program_info_length	12b	節目描述信息，指定為0x000表示沒有
stream_type	8b	流類型，h.264編碼對應0x1b，aac編碼對應0x0f，mp3編碼對應0x03,h.265編碼對應0x24
reserved	3b	固定為111
elementary_PID	13b	與stream_type對應的PID
reserved	4b	固定為1111
ES_info_length	12b	描述信息，指定為0x000表示沒有
CRC32	32b	前面數據的CRC32校驗碼

注：ts header之后，PMT表之前有1字節無用，需要排除

PES格式

字段長度(字節)描述

pes_start_code	3B	開始碼，固定為0x000001
stream_id	1B	音頻取值（0xc0-0xdf），通常為0xc0;視頻取值（0xe0-0xef），通常為0xe0
pes_packet_length	2B	后面pes數據的長度，0表示長度不限制，只有視頻數據長度會超過0xffff(注：長度為整個pes，即為第一個pes頭、es+之后的es)
flag	1B	通常取值0x80，表示數據不加密、無優先級、備份的數據
flag	1B	取值0x80表示只含有pts，取值0xc0表示含有pts和dts
pes_data_length	1B	后面數據的長度，取值5或10
pts	5B	33bit值
dts	5B	33bit值

注： pts是顯示時間戳、dts是解碼時間戳，視頻數據兩種時間戳都需要，音頻數據的pts和dts相同，所以只需要pts。 有pts和dts兩種時間戳是B幀引起的，I幀和P幀的pts等于dts。如果一個視頻沒有B幀，則pts永遠和dts相同。從文件中順序讀取視頻幀，取出的幀順序和dts順序相同。 dts算法比較簡單，初始值 + 增量即可，pts計算比較復雜，需要在dts的基礎上加偏移量。

ES格式

視頻數據必須加上一個nalu（Network Abstraction Layer unit），nalu包括nalu header和nalu type. nalu header固定為0x00000001（幀開始,常見）或0x000001（幀中）。

nalu header：

字段長度(bite)

forbidden_zero_bit	1b
nal_unit_type	6b
nuh_reserved_zero_6bits	6b
nuh_temporal_id_plus1	3b

H265 幀類型判斷：
在文件中查找00 00 00 01NALU頭，發現在有6種開頭分別為：

00 00 00 01 40 01 的nuh_unit_type的值為 32， 語義為視頻參數集 VPS 00 00 00 01 42 01 的nuh_unit_type的值為 33， 語義為序列參數集 SPS 00 00 00 01 44 01 的nuh_unit_type的值為 34， 語義為圖像參數集 PPS 00 00 00 01 4E 01 的nuh_unit_type的值為 39， 語義為補充增強信息 SEI 00 00 00 01 26 01 的nuh_unit_type的值為 19， 語義為可能有RADL圖像的IDR圖像的SS編碼數據 IDR 00 00 00 01 02 01 的nuh_unit_type的值為1， 語義為被參考的后置圖像，且非TSA、非STSA的SS編碼數據

總結

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