ps流组成 PS封装 （PS+SYS+PSM+PES+RAW ）概述

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在工作中，招标时要对设备进行gb28181检测，需要对音视频数据进行封装，封装方式为PS流，封装实现如下：

简要概述：整体机制均有udp发送，发送的数据要封装为rtp格式，rtp负载即为PS流。

PS流：
PS流由众多PS包构成，每个PS包的基本构成形式为：
PS Header + SYS Header + PSM Header + PES Header + PES packet * N
固定包头+系统头+映射头+PES头 + 负载

下面分别介绍各个部分：
一、 PS Header
首先来看一下PS Header 的构成

1. 包起始码字段 pack_start_code
   值为’0000 0000 0000 0000 0000 0001 1011 1010’ (0x000001BA)的位串，用来标志一个包的开始。
2. 系统时钟参考字段 system_clock_reference_base 和 system_clock_reference_extenstion
3. 标记位字段 marker_bit
   1位字段，固定值 ‘1’。
4. 节目复合速率字段 program_mux_rate
   一个22位整数，规定P-STD在包含该字段的包期间接收节目流的速率。其值以50字节/秒为单位。不允许取0值。
5. 包填充长度字段 pack_stuffing_length
   3位整数，规定该字段后填充字节的个数。
6. 填充字节字段 stuffing_byte
   8位字段，取值恒为’1111 1111’

系统时钟基准（SCR-System Clock Reference）的基本部分、SCR的扩展部分详情占位描述如下表：

节目复合速率部分详情占位表描述如下表：

二、PS system header
首先来看一下PS Header 的构成

1. system_header_start_code 系统标题起始码字段
   32 位字段，取值’0000 0000 0000 0000 0000 0001 1011 1011’ (0x000001BB)的位串，指出系统标题的开始。

2. header_length 标题长度字段
   16位字段。指出该字段后的系统标题的字节长度。在本规范将来的扩充中可能扩展该字段。

3. marker_bit 占位1bit， 固定值为 1

4. rate_bound 速率界限字段
   22位字段，取值不小于编码在节目流的任何包中的program_mux_rate字段的最大值。该字段可被解码器用于估计是否有能力对整个流解码

5. marker_bit 占位1bit， 固定值为 1

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6. audio_bound 音频界限字段
   6位字段，取值是在从0到32的闭区间中的整数，且不小于节目流中解码过程同时活动的GB/T XXXX.3和GB/T AAAA.3音频流的最大数目

7. fixed_flag 固定标志字段
   1位标志位。置’1’时表示比特率恒定的操作；置’0’时，表示操作的比特率可变

8. CSPS_flag CSPS标志字段
   1位字段。置’1’时，节目流符合标准

9. system_audio_lock_flag 系统音频锁定标志字段
   1位字段。表示在系统目标解码器的音频采样率和system_clock_frequency之间存在规定的比率。

10. system_video_lock_flag 系统视频锁定标志字段
    1位字段。表示在系统目标解码器的视频帧速率和system_clock_frequency之间存在规定的比率

11. marker_bit 占位1bit， 固定值为 1

12. vedio_bound 视频界限字段
    5位字段，取值是在从0到16的闭区间中的整数且不小于节目流中解码过程同时活动的GB/T XXXX.2和GB/T AAAA.2流的最大数目

13. packet_rate_restriction_flag 分组速率限制标志字段
    1位标志位。若CSPS标识为’1’，则该字段表示2.7.9中规定的哪个限制适用于分组速率。若CSPS标识为’0’，则该字段的含义未定义。

14. reserved_bits 保留位字段，
    7位字段。固定值应为’111 1111’定。

15. stream_id 流标识字段
    8位字段。指示其后的P-STD_buffer_bound_scale和P-STD_buffer_size_bound字段所涉及的流的编码和基本流号码。若取值’1011 1000’，则其后的P-STD_buffer_bound_scale和P-STD_buffer_size_bound字段指节目流中所有的音频流；若取值’1011 1001’，则其后的P-STD_buffer_bound_scale和P-STD_buffer_size_bound字段指节目流中所有的视频流。

16. P-STD_buffer_bound_scale P-STD缓冲区界限比例字段
    1位字段。表示用于解释后续P-STD_buffer_size_bound字段的比例系数。若前面的stream_id表示一个音频流，则该字段值为’0’。若表示一个视频流，则该字段值为’1’。对于所有其它的流类型，该字段值可以为’0’也可以为’1’。

17. P-STD_buffer_size_bound P-STD缓冲区大小界限字段
    13位无符号整数，取值不小于节目流中流n的所有分组的P-STD缓冲区大小BSn的最大值。若P-STD_buffer_bound_scale的值为’0’，则该字段以128字节为单位来度量缓冲区大小的边界。

三、PSM Header

首先来看一下PS Header 的构成

1. packet_start_code_prefix 分组起始码前缀字段
   24位码。它和跟随其后的map_stream_id共同组成一个分组起始码以标志分组的开始。该字段是值为’0000 0000 0000 0000 0000 0001’ (0x000001)的位串。
2. map_stream_id 映射流标识字段
   8位字段，值为0xBC
3. program_stream_map_length 节目流映射长度字段
   16位字段。指示紧跟在该字段后的program_stream_map中的字节数。
4. current_next_indicator 当前下一个指示符字段
   1位字段。置’1’时表示传送的节目流映射当前是可用的。置’0’时表示传送的节目流映射还不可用，但它将是下一个生效的表。
5. reserved 保留字段 2位
6. program_stream_map_version 节目流映射版本字段
   5位字段，表示整个节目流映射的版本号。一旦节目流映射的定义发生变化，该字段将递增1，并对32取模。在current_next_indicator为’1’时，该字段应该是当前适用的节目流映射的版本号；在current_next_indicator为’0’时，该字段应该是下一个适用的节目流映射的版本号。
7. reserved 保留字段 7位
8. marker_bit 标志位 ， 1位字段，取值为’1’。
9. program_stream_info_length 节目流信息长度字段
   16位字段，指出紧跟在该字段后的描述符的总长度。
10. elementary_stream_map_length 基本流映射长度字段
    16位字段，指出在该节目流映射中的所有基本流信息的字节长度。它只包括stream_type、elementary_stream_id和elementary_stream_info_length字段。
11. stream_type 流类型字段
    MPEG-4 视频流： 0x10；
    H.264 视频流： 0x1B；
    SVAC 视频流： 0x80；
    G.711 音频流： 0x90；
    G.722.1 音频流： 0x92；
    G.723.1 音频流： 0x93；
    G.729 音频流： 0x99；
    SVAC音频流： 0x9B。
12. elementary_stream_id 基本流标识字段
    8位字段，指出该基本流所在PES分组的PES分组标题中stream_id字段的值。（这个字段的定义，其中0x(C0_{DF)指音频，0x(E0}EF)为视频）
13. elementary_stream_info_length 基本流信息长度字段
    16位字段，指出紧跟在该字段后的描述符的字节长度。(即这个类型的流描述长度。这个后面的字段后面的指定长度不在elementary_stream_map_length指定的范围类。)
14. CRC_32 CRC 32字段
    32位字段，它包含CRC值以在处理完整个节目流映射后在附录A中定义的解码器寄存器产生0输出值。

四、 PES Header
首先来看一下PS Header 的构成，由于PES结构比较长，这里只是贴出其结构，至于哥字段含义，待以后相加描述，

以上PES Header 结构其实并不是很复杂，只是根据音视频流实际的传输情况，其结构组成有很大的不规律性，需要大家根据实际数据流的情况去具体分析。

由于我目前没有实际的PES数据流可供分析，所以这里就不给大家介绍哥字段具体含义了。只是介绍下面几个比较重要的字段含义：

1. packet_start_code_prefix 分组起始码前缀字段
   24位代码，它和后面的stream_id构成了标识分组开始的分组起始码。它是一个值为’0000 0000 0000 0000 0000 0001’ (0x000001)的位串。

2. stream_id 流标识字段
   在节目流中，它规定了基本流的号码和类型。具体见下表

3. PES_packet_length PES分组长度字段
   16位字段，指出了PES分组中跟在该字段后的字节数目。

4. PES_scrambling_control PES加扰控制字段
   2位字段，表示PES分组有效负载的加扰方式。当加扰发生在PES层，PES分组标题，如果有可选字段的话也包括在内，不应被加扰(参见2-19)。

5. PES_priority PES优先级字段
   1位字段，指示PES分组中有效负载的优先级。'1’表示PES分组中有效负载的优先级高于该字段为’0’的PES分组有效负载。

6. data_alignment_indicator 数据对齐指示符字段
   1位标志。置’1’时表示PES分组标题后紧跟着在2.6.10中的data_alignment_indicator所指出的视频起始码或音频同步字，如果有data_alignment_indicator描述符的话。若其值为’1’且无该描述符，则需要在表2-47和2-48中alignment_type '01’所表示的对齐。当值为’0’时，没有定义是否有任何此种的对齐。

7. copyright 版权字段
   1位字段。置’1’时表示相关PES分组有效负载的材料受到版权保护。当值为’0’时，没有定义该材料是否受到版权保护。2.6.24中描述的版权描述符与包含PES分组的基本流相关。若描述符作用于包含PES分组的材料，则版权标志被置为’1’。

8. original_or_copy 原始或拷贝字段
   1位字段。置’1’时表示相关PES分组有效负载的内容是原始的；值为’0’表示相关PES分组有效负载的内容是一份拷贝。

9. PTS_DTS_flags PTS DTS标志字段
   2位字段。当值为’10’时，PTS字段应出现在PES分组标题中；当值为’11’时，PTS字段和DTS字段都应出现在PES分组标题中；当值为’00’时，PTS字段和DTS字段都不出现在PES分组标题中。值’01’是不允许的。

10. ESCR_flag ESCR标志字段
    1位标志。置’1’时表示ESCR基础和扩展字段出现在PES分组标题中；值为’0’表示没有ESCR字段。

11. ES_rate_flag
    ES速率标志字段
    1位标志。置’1’时表示ES_rate字段出现在PES分组标题中；值为’0’表示没有ES_rate字段。

12. DSM_trick_mode_flag DSM特技方式标志字段
    1位标志。置’1’时表示有8位特技方式字段；值为’0’表示没有该字段。

13. additional_copy_info_flag 附加版权信息标志字段
    1位标志。置’1’时表示有附加拷贝信息字段；值为’0’表示没有该字段。

14. PES_CRC_flag PES CRC标志字段
    1位标志。置’1’时表示CRC字段出现在PES分组标题中；值为’0’表示没有该字段。

15. PES_extension_flag PES扩展标志字段
    1位标志。置’1’时表示PES分组标题中有扩展字段；值为’0’表示没有该字段。

16. PES_header_data_length PES标题数据长度字段
    8位字段。指出包含在PES分组标题中的可选字段和任何填充字节所占用的总字节数。该字段之前的字节指出了有无可选字段。