PSI与SI入门详细介绍

1、1 缩写(ABBREVIATION)12 基本概念22.1 传输流(TRANSPORTSTREAM/TS)22.2 网络(NETWORK)22.3 业务(SERVICE)22.4 业务群(BOUQUET)22.5 事件(EVENT)32.6 组件(COMPONENT)32.7 PSI/SI33 PSI/SI表的结构43.1 TABLE、SUB_TABLE和SECTION43.2 SECTION43.2.1 section_header53.2.2 descriptor53.2.3 table_loop64 PSI/SI表74.1 PMT(PROGRAMMAPTABLE)74.2 PAT(PRO

2、GRAMASSOCIATIONTABLE)84.3 CAT(CONDITIONALACCESSTABLE)84.4 NIT(NETWORKINFORMATIONTABLE)94.5 SDT(SERVICEDESCRIPTIONTABLE)104.6 EIT(EVENTINFORMATIONTABLE)104.7 BAT(BOUQUETASSOCIATIONTABLE)111 缩写(Abbreviation)缩写词全称中文意思MPEGMotionPictureExpertSGroup运动图象专家组DVBDigitalVideoBroadcasting数字视频广播IRDIntegratedRece

3、iverDecoder综合接收解码器PSIProgramSpecificInformation节目说明信息SIServiceInformation业务信息CATConditionalAccessTable条件接收表PATProgramAssociationTable节目关联表PMTProgramMapTable节目映射表EITEventInformationTable事件信息表NITNetworkInformationTable网络信息表SDTServiceDescriptionTable业务描述表TDTTimeandDateTable时间/日期表BATBouquetAssociationTa

4、ble业务群关联表RSTRunningStatusTable运行状态表TOTTimeOffsetTable时间偏移表uimsbfunsignedintegermostsignificantbitfirstbslbfbitstring,leftbitfirst2 基本概念2.1 传输流（TransportStream/TS）传输流是MPEGII规范的系统层提出的、对多路节目进行复用的两种方案之一，它主要针对非可靠信道的传输（另一种方案一一节目流是针对可靠信道的传输而提出的），比如卫星信道、微波信道和CATV信道。传输流这种机制可将多路节目复用成一个流，并且，同一节目还可以包含多个视频和音频流。组

5、成传输流的是一系列连续的数据包，简称TS包。TS包的长度固定，一般是188字节。如果在这种TS包的尾部加入16字节的RS纠错码，则包长为204字节。传输流的形成过程可以用图2.1来说明。组成节目的视频流和音频流经过基础流编码器之后，形成基本流，每一路视频流或音频流对应一路基本流。基本流经过打包，形成PES包流。每一个PES包都有流标识、用于视、音频解码和播放同步的时戳。PES包和其它的数据、控制信息经过复用器，形成TS包。每一个TS包都有一个包标识PID,同一基础流对应的TS包，PID的值相同。TS流就是通过对各个基础流分配不同的PID号来唯一的标识各个不同的基础流、信息表和其它数据。每一个T

6、S包最多只能传输一路基础流的内容。图2.1传输流系统框图为了实现众多编码器与解码器直接的时钟同步，防止解码器的缓冲发生上溢或下溢，在系统流中加入了一个精确的系统级时间参考值，在TS流中，这个值被称为节目参考时钟PCRo在解码器端，当检测到本地系统时钟和PCR所表征的时钟不一致时，解码器将调整本地系统时钟。2.2 网络（network）一个传输系统，可以传输一组MPEGII码流。网络使用network_id来进行标识，不同运营商所运营的网络，对应的network_id不同。2.3 业务（service）在广播者的控制下，可以按照时间表分步广播的一系列节目。一个业务可以理解为一个逻辑意义上的频道。

7、使用service_id来标识一个业务。同一个传输流中，service_id必须唯一。2.4 业务群（bouquet）一个业务群是一系列业务的集合。这些业务可以来自不同的TS流甚至不同的网络。业务群的概念可以这样来理解：假设有两个业务提供商PA和PB,PA提供了10套节目，PB提供了20套节目。但是，对于某一个地域的用户，只希望他们收到PA提供的3套节目和PB提供的5套节目。此时，可以将这些节目组成一个业务群。2.5 事件（event）一组属于普通业务的广播数据流，它定义了起始时间和结束时间，一个事件就是一个节目，更确切的说，是一个节目段。例如：一场足球比赛的半场，新闻快报，娱乐表演的第一部分

8、。2.6 组件（Component）组件是组成节目段的一个或多个实体，对应“传输流”概念中的基础流。以上概念之间的关系如图2.2所示。事件组件网络卫星复用转发器1转发器2转发器T业务有线地面通道1通道2事件1事件2事件T视频图2.22.7 PSI / SI在MPEG II标准的系统部分重点描述了 MPEG II系统级传输流中包含的 PSI信息。PSI描述了传输流所携带的内容，包含了对构建各节目的基本流的描述和对节目本身的描述。为了给 收和解码所需信息，支持更复杂的应用，DVB又准备了一个开放的服务信息系统（信号。SI可以描述由某一播放者提供的每一个服务的技术特征及其他的信息，通过 在传输流中选

9、择服务或事件，机顶盒使用SI信息能完成自动配置和自动接收。IRD提供更多的接DVB-SI ）来辅助 DVBSI的帮助，用户可以所有的PSI/SI信息都以表的形式从中心系统广播下来，表中包含了整个广播网络的物理特征和节目信息，所有这些表在传输时，都将被封装在大小固定的被称为段（section ）的数据块中。3 PSI/SI表的结构3.1 table、sub_table和sectionPSI表包括CAT、PAT、PMT,SI表包括NIT、SDT、EIT、BAT、TDT、TOT、RST等。从结构上来说，这些表都由一个或多个子表组成，而子表又进一步由一个或多个section组成。section最初是在

10、MPEGII中定义的语法结构，在从PSI表到TS包的转换过程中，section起到了中介的作用。DVB在扩展PSI为SI的时候，沿用了这种语法结构。PSISI表的框架如图3.1所示：TableSubTable图3.1Table、SubTable和Section的结构关系不同的表之间可以通过表标识(table_id)进行区分，属于同一个table_id的不同子表一般通过表的扩展标识(table_id_extension)、版本号(version_number)进行区分，对于EIT和SDT的子表，还要加上其它的条件。这些用于区分子表的“域”(field)在每一个具体的表中都作了定义。3.2 sec

11、tion一个比较一般的section结构如图3.2所示。PSISI_table_section()section_header;fori=0;i<N;i+/*1stdescriptorloop*/descriptor。；other_fields;fori=0;i<N;i+/*tableloop*/table_loop_header;forj=0;j<M;j+/*2nddescriptorloop*/descriptor();section_tail;一图3.2section的结构在section_header部分包含了用于区分子表的"域"(field)；s

12、ection_header之后可能有第一层描述符循环和表循环，一个表循环之中又可能再次包含描述符循环(习惯上称为第二层描述符循环)。所谓“循环”，就是指相同或类似的数据结构重复出现。“other_fields”位置处一般会有一个数据用于指示表循环结构的长度(以字节为单位)，"section_tail"处一般是一个32位的CRC校验位。3.2.1section headersection_header的语法结构如表3.1所示表3.1section_header语法结构SyntaxNo.ofbitsIdentifierRemarksection_headertable_id8u

13、imsbfsection_syntax_indicator1bslbfreserved_future_use1bslbfreserved2bslbfsection_length12uimsbftable_id_extension16uimsbfIfsection_syntax_indicator=1version_number5uimsbfIfsection_syntax_indicator=1current_next_indicator1bslbfIfsection_syntax_indicator=1section_number8uimsbfIfsection_syntax_indicat

14、or=1last_section_number8uimsbfIfsection_syntax_indicator=1不同的PSISI表具有不同的table_id,在文档En300468中，有PSISI表和table_id的对应关系。section_syntax_indicator最早在MPEGII中使用，主要用于“私有数据表”(privatedatatable),其值为0和1的时候，私有数据表的结构不同。DVB中也使用了section_syntax_indicator,当它的值为1时，section的第四、第五个字节表示table_id_extension,并且从section第43位开始的5

15、位表示子表的版本号(version_number),第48位表示当前表是否有效(current_next_indicator),第7个字节表示当前section的编号(section_number),第8个字节记录子表中section_number的最大值。section_length表示从section的第四字节开始到section结束的数据区的字节长度。对于一般的PSISI表，section_length的最大值为1024;对于EIT表，section_length的最大值为4096。当section_syntax_indicator的值为1时，section的第四、第五字节表示table

16、_id_extension,对于不同的表，table_id_extension的物理意义不同。PSISI表中有两个表例外，即PSI表中的CAT表和SI表中的ST表。这两个表都没有table_id_extension,但CAT表的section_syntax_indicator必须是1,ST表的section_syntax_indicator可以为0,也可以为1。当section_syntax_indicator的值为1时，从section第43位开始的5位表示子表的版本号(version_number)。version_number的值从零开始，每当子表内容改变时，version_number

17、的值力口1。当version_number增加到31后，再次回归到零。当section_syntax_indicator的值为1时，section的第48位表示当前表是否有效(current_next_indicator)。如果current_next_indicator的值为1,表示当前表有效，为0,表示当前表无效，下一个表有效。3.2.2 descriptor一个descriptor是一个语义上比较完整的语法结构，用于提供特定的信息，比如，network_name_descriptor用于描述一个网络名称，service_descriptor用于描述一个业务的类型、业务提供商的名称和业务名

18、称。所有的descriptor都以一个8位的标识：descriptor_tag开使，后面紧跟一个8位的数表示从descriptor的第3个字节开始到descriptor结束的数据区的字节长度。从descriptor的第3个字节开始到descriptor结束的数据是各个descriptor的具体内容。如表3.2所示。表3.2descriptor结构示意SyntaxNo.ofbitsIdentifierPSISI_descriptor()descriptor_tag8uimsbfdescriptor_length8uimsbfdescriptor_content)descriptor_tag的值可

19、以从0255,其中，0、1保留，218是PSI中定义的描述符，1963保留，64110是SI中定义的描述符，111127保留，128254可以定义私有描述符，255禁用。如图3.3PSI descriptorsSI descriptors| user define descriptorsreservedforbidden图3.3descriptor_tagallocation为了叙述方便，下文将descriptor_tag值在218的描述符称为PSI描述符，将descriptor_tag值在64110的描述符称为SI描述符。同一个descriptor可能位于不同的PSISI表中，也可能位于同一

20、个PSISI表的第一和（或）第二层描述符序列中。文档IS13818没有规定PSI描述符在PSI表中可能出现的位置。可以认为，PSI描述符可以出现在PSI表中的任何位置，只要该描述符对于该PSI表是有特定意义的。文档En300468的表12描述了SI描述符在PSISI表中可能出现的位置，在文档Etr211中，详细规定了各个SI表中允许出现的SI描述符。对于某一个特定的SI表，在section中的特定位置，只能出现特定的SI描述符，其它描述符在这个位置出现都是没有意义的。3.2.3 table_looptable00P对应于特定的PSISI表，不同PSISI表的table_l00P结构上不同，具有

21、不同的含义。例如，NIT表的table_l00P对应特定网络中的传输流，传输流的个数等于NIT中table_l00P的个数；SDT表的table_l00P对应特定传输流中的业务（service）,service的个数等于SDT中table_l00P的个数。图3.4是对本节的总结。PSISI_table_sectionsection_header1st descriptor loopdescriptordescriptorother_fieldstable looptable_id8uimsbfsection_syntax_indicator1bslbfreserved_future_use1b

22、slbfreserved2bslbfsection_length12uimsbftable_id_extension16uimsbfversion_number5uimsbfcurrent_next_indicator1bslbfsection_number16uimsbflast section number16uimsbfSyntax No. of bits Identifiersection_header table_loop_header2nd descriptor loopdescriptordescriptorsection_tailSyntax No. of bits Ident

23、ifierPSISI_descriptor() descriptor_tag8uimsbfdescriptor_length8uimsbfdescriptor_content 图3.4PSI/SI结构4PSI/SI表4.1 PMT(ProgramMapTable)现在回顾一下图2.1,在节目发送端，一个节目(用program_number标识)可以由音频流、视频流组成，视、音频流经过处理，形成TS包之后，对应的TS包便带上了PID信息。不同的视、音频流对应的PID值不同。PMT描述了当前TS流中节目的视、音频PES流和PCR的PID,PMT的个数等于当前TS流中节目的个数。通过PMT,可以从M

24、PEGII传输流中提取指定节目的基本流并予以解码重放。PMT的语法结构如表4.1所示。表4.1PMT语法结构SyntaxNo.ofbitsIdentifierprogram_map_section()table_id8uimsbfsection_syntax_indicator1bslbfreserved_future_use1bslbfreserved2bslbfsection_length12uimsbfprogram_number16uimsbfreserved2bslbfversion_number5uimsbfcurrent_next_indicator1bslbfsection_n

25、umber8uimsbflast_section_number8uimsbfreserved3bslbfPCR_PID13uimsbfreserved4bslbfprogram_info_lengthfor(i=0;i<N;i+)12uimsbfdescriptor。for(i=0;i<N;i+)stream_type8uimsbfreserved3bslbfelementary_PID13uimsbfreserved4bslbfES_info_lengthfor(j=0;j<N;j+)12uimsbfdescriptor。CRC_3232rpchof表中的program_n

26、umber用于标识当前节目，PCR_PID指示带有当前节目PCR信息的TS包的PID,PMT循环结构的个数等于组成该节目的视、音频流的个数，每一个循环结构和组成该节目的一个视频或音频流对应，stream_type说明流的类型，elementary_PID指示带有流数据的TS包的PID。收到节目的PMT后，可以根据PCR_PID获得PCR,实现接收端和发送端的时钟同步；根据每个表循环中的elementary_PID获得相应基础流的数据，重现节目。PMT的接收同样是根据PID来实现的，PID的值从下面的PAT中获得。4.2 PAT（ProgramAssociationTable）PAT表规定使用P

27、ID=0的TS包来传送，它列出了所属TS流中所有节目的编号，以及各编号节目所对应的PMT的PID。根据列出的PID,接收端就可以获得所有的PMT表。PAT如表4.2所示。表4.2PAT语法结构SyntaxNo.ofbitsIdentifierprogram_association_section()table_id8uimsbfsection_syntax_indicator1bslbf0”1bslbfreserved2bslbfsection_length12uimsbftransport_stream_id16uimsbfreserved2bslbfversion_number5uimsb

28、fcurrent_next_indicator1bslbfsection_number8uimsbflast_section_number8uimsbffor(i=0;i<N;i+)program_number16uimsbfreserved3bslbfif(program_number=0)network_PID13uimsbfelseprogram_map_PID13uimsbf)CRC_3232rpchof在PAT的表循环中，一般有一个program_number值为0的循环，该循环中包含了NIT表的PID的信息；其它的循环中都是一个节目对应PMT的PIDo如果要收看的节目属于条件

29、接收节目，接收端还必须提取PSI中的条件接收表，利用其中的信息对被加扰的节目进行解扰。4.3 CAT(ConditionalAccessTable)CAT表使用PID=0x0001的TS包来传送，其语法结构如表4.3所示SyntaxNo.ofbitsIdentifierCA_descriptor()descriptor_tag8uimsbfdescriptor_length8uimsbfCA_system_ID16uimsbfreserved3bslbfCA_PID13uimsbffor(i=0;i<N;i+)private_data_byte8uimsbfCA_descriptor （

30、右）的语法结构表4.3CAT表（左）和SyntaxNo.ofbitsIdentifierconditional_access_section()section_headerfor(i=0;i<N;i+)descriptor()CRC_3232rpchofCAT表的信息在描述符CA_descriptor中，CA_system_ID用于标识CA系统，CA_system_ID的值是统一分配的，在文档ETR162中可以查到；条件接收节目在编码的时候，相应CA系统的EMM(entitledmanagementmessage)或ECM(entitledcontrolmessage)信息也同时通过TS

31、包发出，CA_PID用于指示这些TS包的PID。一旦某一个CA系统参与了加扰工作，在CAT中就有一个CA_descriptor用于描述该CA系统。4.4 NIT(NetworkInformationTable)NIT传输与复用器/传输流(TS)的物理结构有关的信息，以及网络本身的特点。在MPEGII中,NIT属于私有表，传送NIT的TS包的PID可以在0x00100x1FFF之间选择，因此，PAT表中专门有一个program_number=0的循环用于指示传送NIT的TS包的PID;在DVB中对NIT作了进一步的定义，并且规定，NIT信息必须使用PID=0x0010的TS包传送，这样，接收NI

32、T时就不需要从PAT中查找其PID,而直接去PID=0x0010的TS包中接收即可。NIT的语法如表4.4所示。表4.4NIT语法结构(部分)SyntaxNo.ofbitsIdentifiernetwork_information_section()table_id8network_id16uimsbffor(i=0;i<N;i+)descriptor。reserved_future_use4bslbftransport_stream_loop_lengthfor(i=0;i<N;i+)12uimsbftransport_stream_id16uimsbforiginal_netw

33、ork_id16uimsbfreserved_future_use4bslbftransport_descriptors_lengthfor(j=0;j<N;j+)12uimsbfdescriptor()CRC_3232rpchof其中，table_id的取值可以是0x40或0x41,当table_id=0x40时，表示NIT描述的是当前网络的信息；table_id=0x41时，NIT描述的是其它网络的信息。,DVB规定，table_id=0x40的NIT表必须发出。network_id是NIT描述的网络的标识。NIT表的每一个表循环用于描述network_id指定网络中的一个TS流。从

34、表循环的结构可以看出，一个TS流是用ts_id和original_network_id来唯一标识的。考虑下面的情况：假设在网络A(network_id=NID_A)和网络B(network_id=NID_B)中分别产生了一路TS流TS_A和TS_B,它们的ts_id相同，都是TS_ID_ABo当TS_A和TS_B各自在独立的网络中传输时，没有问题。但如果这两路TS流传输到了同一个网络中时，只根据ts_id来标识它们就出现了问题，很显然，TS_A和TS_B是不同的TS流，但它们的ts_id是相同的。所以，为了唯一的标识TS流，引入了original_network_id,表示TS流产生的网络。这

35、样，对于上面的情况，TS_A的标识是NID_A,TS_ID_AB,TS_B的标识是NID_B,TS_ID_AB,TS流不同，标识也不同。在NIT的第二层描述符序列中，可以使用一个叫service_list的描述符列出相应TS流中所有的业务。service_list_descriptor的语法如表4.5所示。表4.5service_list_descriptor语法结构SyntaxNo.ofbitsIdentifierservice_list_descriptor()descriptor_tag8uimsbfdescriptor_lengthfor(i=0;i<N;I+)8uimsbfse

36、rvice_id16uimsbfservice_type)8uimsbf在描述符的循环结构中，列出了所有业务的标识和类型。4.5 SDT(ServiceDescriptionTable)SDT表使用PID=0x0011的TS包传送，其语法结构如表4.6所示。表4.6SDT语法结构(部分)SyntaxNo.ofbitsIdentifierservice_description_section()table_id8uimsbftransport_stream_id16uimsbforiginal_network_idfor(i=0;i<N;i+)16uimsbfservice_id16uim

37、sbfreserved_future_use6bslbfEIT_schedule_flag1bslbfEIT_present_following_flag1bslbfrunning_status3uimsbffree_CA_mode1bslbfdescriptors_loop_lengthfor(j=0;j<N;j+)12uimsbfdescriptor。CRC_3232rpchofSDT用于描述由ts_id,original_network_id确定的TS流中所有service的信息，TS流可以是当前TS流或者其它的TS流。当table_id取值为0x42时，SDT对应当前的TS流；当

38、table_id取值为0x46时，SDT对应其它的TS流。DVB规定,table_id为0x42的SDT表必须发出。SDT表循环结构的个数等于TS流中service的个数，service_id和ts_id、original_network_id一起,用于唯一确定一个serviceoDVB建议，一旦某一个service被分配了一个service_id之后，这个service_id应该保持不变，这样有利于IRD提供一些诸如"favouratechannel”之类的功能。running_status标识service的状态，free_CA_mode标识service中是否含有经过加扰的ev

39、ent。4.6 EIT(EventInformationTable)EIT表描述由original_network_id,ts_id,service_id所标识的service中的event信息，对于每一个service,都有一个EIT子表和它对应。一个EIT表循环结构的对应于service中的event,当event的数目大于1时，这些event按照起始时间的先后顺序排列。EIT表使用PID=0x0012的TS包传送，其语法结构如表4.7所示。表4.7EIT表语法结构SyntaxNo.ofbitsIdentifiernetwork_information_section()table_id8

40、uimsbfservice_id16uimsbftransport_stream_id16bslbforiginal_network_id16uimsbfsegment_last_section_number8last_table_id8for(i=0;i<N;i+)event_id16uimsbfstart_time40bslbfduration24uimsbfrunning_status3uimsbffree_CA_mode1bslbfdescriptors_loop_length12uimsbffor(j=0;j<N;j+)descriptor。CRC_3232rpchofEIT的table_id的取值和含义可以用表4.8来说明表4.8EIT表table_id的取值和含义table_id含义0x4EEIT描述的当前/后继(present/following)event信息在当前传输流中；0x4FEIT描述的当前/后继(present/following)event信息不在当前传输流中(在其它传输流中)；0x500x5FEIT描述的节目预报信息(eventscheduleinformation)在当前传输流中；0x600x6FEIT描述的节目预报信息(eventscheduleinformation)不在