TS流结构详解：PAT、PMT与包头解析

TS流是一种广泛应用于数字电视和多媒体传输的复用格式，它的全称为Transport Stream。TS流由许多个称为Transport Packet（TS包）的数据包组成，每个TS包包含4字节的包头和184字节的数据部分。这些TS包可以承载不同时间基准的PES（Packetized Elementary Stream）数据，通过复用技术将多个PES流合并成一个TS流，以便高效地传输和解码。 在TS包头中，关键的部分包括： 1. **同步字节**：固定为0x47，用于识别TS包的起始位置，帮助接收端对齐数据流。 2. **传输误码指示符（TEI）**：如果设置为1，表示存在无法纠正的误码；0表示无误码。 3. **有效载荷单元起始指示符（PUSI）**：标记当前TS包是否携带PES流的起始信息。 4. **传输优先级（TP）**：用于区分TS包的优先级，便于处理。 5. **包识别符（PID）**：标识TS包携带的PES流，解码器通过PID来区分不同的服务或频道。 6. **传输加扰控制**：表明数据包内容是否经过加密，包头和自适应区总是未加密。 7. **自适应区控制**：指示自适应区的存在与否及其内容类型。 8. **连续计数器（CC）**：用于检测包丢失和顺序错误，递增的计数器应连续无遗漏。 TS包的自适应区包含了多种信息，如间断指示符、随机存取指示符等，其中特别重要的是PCR（Program Clock Reference）。PCR提供了精确的时间同步信息，用于恢复和同步解码器的27MHz时钟。它通过锁相环（PLL）与解码器的本地时钟对比，确保解码过程与输入数据的时序一致，尤其在数字视频压缩编码中，由于不同图像数据量的变化，直接从压缩数据中提取时钟信息是困难的。 PMT（Program Map Table）和PAT（Program Association Table）是TS流中另外两个关键的表格。PAT用来映射节目（Program）到对应的节目网络接入点（Network PID），而PMT则详细描述了节目的构成，包括音视频流的PID和相关服务信息。 PAT中通常包含一个全局的表项，指示了PMT的位置，而PMT则为每个节目定义了一个表项，列出了节目中的各个组件（如视频、音频和字幕流）的PID。解码器通过解析PAT找到PMT，再通过PMT找到具体的音视频数据，从而实现正确解码和播放。 TS流、PAT和PMT是数字电视和多媒体传输的基础，它们协同工作，确保了多路信号的有效复用、传输和解码，为观众提供了无缝的观看体验。