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PAT, PMT in MPEG2 Stream :筆記

热度:61   发布时间:2024-01-11 22:53:00.0

原文作者:Checko

转载自: http://checko.blogspot.com/2005/12/pat-pmt-in-mpeg2-stream.html

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在做DVB播放時,出現的option和information,有這兩個字: PMT, PAT。所以google一下:

ES : Elementary Stream - 經過壓縮後的節目內容Audio ES,Video ES。
PES : Packetized Elememtary Stream,將ES由一個連續的stream分成一個一個packet後的packet。
TS : Transport Stream - 實際傳輸的Stream。由一連串的TS packet組成。
PID : TS Packet 中,用來代表這一個Packet 的資料ID的欄位。
Synch : TS Stream中用來代表TS Packet開頭的byte
PAT : Program Associate Table
PMT : Program Mapping Table

eedesign的這一篇有很好的概論,說明MPEG TS (Transport Stream)。

一般的攝影裝置,輸出都是BT601(270Mbps)。
利用ISO/IEC13818 作Video Coding,壓縮到3~5Mbps。

壓縮後的Video, Audio 資料都是Elementary Stream(Video ES, Audio ES)。

ES被切割成很多小小的packet。稱作Packetized Elementary Stream (Video PES, Audio PES)。

這 些PES,經由Multiplexer混在一起,成為單一的stream,就是Transport Stream (TS)。並且加上Information Packet (Table),例如EPG (Electronic Program Guide),PSI (Program Specific Information),SI (Service Informaion)再裡面,這些額外的資訊是提工接收端的demux將TS中的ES解出來用的。

一個TS並沒有規定只能包含多少節目,depends on 用來傳輸TS的頻寬(bandwidth)。
台灣的band width是6MHz,所以一個TS可以包含三個SDTV 節目。

ref中有一張圖(圖四)。是很好的說明。
       -----
Video PES-->|     |
Audio PES-->| mux |------ TS1..------------
Data PES--->|     |                       |
PSI ------->|     |                       |       ----
      ------                         -----|    |
/|\ PCR(Program Clock      TS2..--|    |==>
 |         Reference )     TS3..--|    |  DVB
STC                               |    |
(System Timer Clock)                   ----

一個TS可用的bandwidth是4Mbps ~ 7Mbps。內含
Video : 2~6Mbps
Audio : 32 ~ 384kbps
Data :  -- depends--
PSI/SI : 0~1Mbps
目前DVB-C/S/T的bandwidh是
Cable : 38.153Mbps
Satelite : 38.015Mbps
Terrestrial : 4.98~31.67Mbps
Decoder的動作,ref 的圖五是很好的說明

找到TS中的同步byte 0x47
找到PSI的PAT, PAT中有所有PMT的PID,利用這個PID找到PMT,一個program有一個PMT。
經由PMT找到PES的PID。利用PID挑出TS中所需要觀看的Video/Audio PES。
挑出需要的PES後,開始Decode,decode時要參考Stream中的clock information : PCR, PTS和PES中的DTS(Decode Time Stamps)。

upsdn的這一篇有進一步的說明 :
TS的一個packet有188 bytes,分為head 和load。
Head 內含Synch byte,PID
Synch Byte(0x47)代表Packet的開頭
PID 代表這一個TS packet的內容類別。
Load 部份就是資料的實際內容。

解碼的動作就是先找到PAT 的packet,PAT封包的PID固定是0x00。
PAT 封包的內容(load)是每個program 的PMT 的PID。以下是一個PAT封包的例子:
Program index,  PID
0       122
1        60
,,        ,,
20       200
其中program 0固定是NIT (Network Information Table)。從上面的例子看,NIC在PID=122的TS Packet中。
之後的就是各個program的PMT所在packet的PID。可以看到第20個program的PMT在PID=200的TS pocket中。
Decoder接著去找PID=200的TS pocket,其中包含的是program 20的節目內容,如:
PES    , PID
Video    500
Audio    510
Audio2   512
PCR      500
....
Private  540
這個例子說明節目20,內涵一個Video 資料,在PID=200的TS pocket中,有兩個語音信號(雙語音),各在PID 510, 512的TS pocket中。

Decoder知道Video, Audio 的PID後,就可以將收到的TS pocket,取出PID =500的部份,丟到Video decoder中,將PID=510的pocket丟到Audio decoder中。

Hardware support ,上一篇的內容會說到hardware support decoding的動作。
利用一個內建的lookup table,和TS pocket hardware分段的動作,解出PID。
並且利用look up table決定這個pid要處理的方式(送到Video, Audio decoder或是丟棄)。

PID=0,解出,更新look up table的Video,Audio PID。
PID=? 經果lookup table篩選出需要的PID,送到解壓縮模組。

這一頁是英文的說明,附TS pocket的圖解,和MPEG2 stream的部份。

ISO 文件要錢,這裡 有ISO 13818-1文件(pdf)可以下載。這一篇文件就是說明這些協定的實際格式。
當初google pmt pat 沒有很多資料,原來要google : pmt pat decode。
這樣資料就很多。

這個 http://www.tvtechnology.com/ 是TV 相關的網站,還有雜誌,好像是free的喔。
dvbsnoop http://dvbsnoop.sourceforge.net/ linux的application,使用dvb api (2.6 kernel 內建)。用來解析TS 的pid, pmt 資訊,還可以將TS stream 解出binary file 存成file。
這一篇 http://www.techonline.com/community/ed_resource/feature_article/14706 是DVB Primer
http://www.dvb.org/ 看名字就知道,是有關DVB的org。
http://www.linuxtv.org/ 是一個在linux上看TV的project。
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