2.1 传输流（TransportStream / TS）.. 3
3.1 table、sub_table和section. 5
4.2 PAT(Program Association Table )9
4.3 CAT(Conditional Access Table )9
4.4 NIT(Network Information Table )10
4.5 SDT(Service Description Table )11
1 缩写（Abbreviation）
| 缩写词 | 全称 | 中文意思 |
| MPEG | Motion Picture Expert’s Group | 运动图象专家组 |
| DVB | Digital Video Broadcasting | 数字视频广播 |
| IRD | Integrated Receiver Decoder | 综合接收解码器 |
| PSI | Program Specific Information | 节目说明信息 |
| SI | Service Information | 业务信息 |
| CAT | Conditional Access Table | 条件接收表 |
| PAT | Program Association Table | 节目关联表 |
| PMT | Program Map Table | 节目映射表 |
| EIT | Event Information Table | 事件信息表 |
| NIT | Network Information Table | 网络信息表 |
| SDT | Service Description Table | 业务描述表 |
| TDT | Time and Date Table | 时间/日期表 |
| BAT | Bouquet Association Table | 业务群关联表 |
| RST | Running Status Table | 运行状态表 |
| TOT | Time Offset Table | 时间偏移表 |
| uimsbf | unsigned integer most significant bit first | |
| bslbf | bit string, left bit first | |
2 基本概念
2.1 传输流（TransportStream / TS）
传输流是MPEG II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——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TS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PCR。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MPEG II 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。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。
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。
图2.2
2.7 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IRD提供更多的接收和解码所需信息，支持更复杂的应用，DVB又准备了一个开放的服务信息系统（DVB-SI）来辅助DVB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SI的帮助，用户可以在传输流中选择服务或事件，机顶盒使用SI信息能完成自动配置和自动接收。
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section
PSI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MPEG II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：
图3.1 Table、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 section
一个比较一般的section结构如图3.2所示。
图3.2 section的结构
在section_header部分包含了用于区分子表的“域”（field）；section_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。
3.2.1 section_header
section_header的语法结构如表3.1所示。
表3.1 section_header 语法结构
| Syntax | No. of bits | Identifier | Remark |
| section_header { |
|
|
|
| table_id | 8 | uimsbf |
|
| section_syntax_indicator | 1 | bslbf |
|
| reserved_future_use | 1 | bslbf |
|
| reserved | 2 | bslbf |
|
| section_length | 12 | uimsbf |
|
| table_id_extension | 16 | uimsbf | If section_syntax_indicator = 1 |
| …… |
|
|
|
| version_number | 5 | uimsbf | If section_syntax_indicator = 1 |
| current_next_indicator | 1 | bslbf | If section_syntax_indicator = 1 |
| section_number | 8 | uimsbf | If section_syntax_indicator = 1 |
| last_section_number | 8 | uimsbf | If section_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MPEG II中使用，主要用于“私有数据表”（private data table）,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_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的值加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3.2 descriptor结构示意
| Syntax | No. of bits | Identifier |
| PSISI_descriptor() { |
|
|
| descriptor_tag | 8 | uimsbf |
| descriptor_length | 8 | uimsbf |
| descriptor_content |
|
|
| } |
|
|
descriptor_tag的值可以从0～255，其中，0、1保留，2～18是PSI中定义的描述符，19～63保留，64～110是SI中定义的描述符，111～127保留，128～254可以定义私有描述符，255禁用。如图3.3所示。
图3.3 descriptor_tagallocation
为了叙述方便，下文将descriptor_tag值在2～18的描述符称为PSI描述符，将descriptor_tag值在64～110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_loop
table_loop对应于特定的PSISI表，不同PSISI表的table_loop结构上不同，具有不同的含义。例如，NIT表的table_loop对应特定网络中的传输流，传输流的个数等于NIT中table_loop的个数；SDT表的table_loop对应特定传输流中的业务（service），service的个数等于SDT中table_loop的个数。
图3.4是对本节的总结。
图 3.4 PSI / SI结构
4 PSI / SI表
4.1 PMT（Program MapTable）
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MPEG II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4.1 PMT语法结构
| Syntax | No. of bits | Identifier |
| program_map_section(){ |
|
|
| table_id | 8 | uimsbf |
| section_syntax_indicator | 1 | bslbf |
| reserved_future_use | 1 | bslbf |
| reserved | 2 | bslbf |
| section_length | 12 | uimsbf |
| program_number | 16 | uimsbf |
| reserved | 2 | bslbf |
| version_number | 5 | uimsbf |
| current_next_indicator | 1 | bslbf |
| section_number | 8 | uimsbf |
| last_section_number | 8 | uimsbf |
| reserved | 3 | bslbf |
| PCR_PID | 13 | uimsbf |
| reserved | 4 | bslbf |
| program_info_length | 12 | uimsbf |
| for(i=0;i<N;i++){ |
|
|
| descriptor() |
|
|
| } |
|
|
| for(i=0;i<N;i++){ |
|
|
| stream_type | 8 | uimsbf |
| reserved | 3 | bslbf |
| elementary_PID | 13 | uimsbf |
| reserved | 4 | bslbf |
| ES_info_length | 12 | uimsbf |
| for(j=0;j<N;j++){ |
|
|
| descriptor() |
|
|
| } |
|
|
| } |
|
|
| CRC_32 | 32 | rpchof |
| } |
|
|
表中的program_number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( Program Association Table)
PAT表规定使用PID = 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4.2 PAT语法结构
| Syntax | No. of bits | Identifier |
| program_association_section(){ |
|
|
| table_id | 8 | uimsbf |
| section_syntax_indicator | 1 | bslbf |
| “0” | 1 | bslbf |
| reserved | 2 | bslbf |
| section_length | 12 | uimsbf |
| transport_stream_id | 16 | uimsbf |
| reserved | 2 | bslbf |
| version_number | 5 | uimsbf |
| current_next_indicator | 1 | bslbf |
| section_number | 8 | uimsbf |
| last_section_number | 8 | uimsbf |
| for(i=0;i<N;i++){ |
|
|
| program_number | 16 | uimsbf |
| reserved | 3 | bslbf |
| if(program_number == 0){ |
|
|
| network_PID | 13 | uimsbf |
| else{ |
|
|
| program_map_PID | 13 | uimsbf |
| } |
|
|
| } |
|
|
| CRC_32 | 32 | rpchof |
| } |
|
|
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PID。
如果要收看的节目属于条件接收节目，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( Conditional Access Table )
CAT表使用PID = 0x0001的TS包来传送，其语法结构如表4.3所示。
表4.3 CAT表（左）和CA_descriptor（右）的语法结构
|
|
|
CAT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（entitled management message）或ECM（entitled controlmessage）信息也同时通过TS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( Network Information Table)
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MPEG II中，NIT属于私有表，传送NIT的TS包的PID可以在0x0010~0x1FFF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NIT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4.4 NIT语法结构（部分）
| Syntax | No. of bits | Identifier |
| network_information_section(){ |
|
|
| table_id | 8 |
|
| network_id | 16 | uimsbf |
| for(i=0;i<N;i++){ |
|
|
| descriptor() |
|
|
| } |
|
|
| reserved_future_use | 4 | bslbf |
| transport_stream_loop_length | 12 | uimsbf |
| for(i=0;i<N;i++){ |
|
|
| transport_stream_id | 16 | uimsbf |
| original_network_id | 16 | uimsbf |
| reserved_future_use | 4 | bslbf |
| transport_descriptors_length | 12 | uimsbf |
| for(j=0;j<N;j++){ |
|
|
| descriptor() |
|
|
| } |
|
|
| } |
|
|
| CRC_32 | 32 | rpchof |
| } |
|
|
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_AB。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4.5 service_list_descriptor语法结构
| Syntax | No. of bits | Identifier |
| service_list_descriptor(){ |
|
|
| descriptor_tag | 8 | uimsbf |
| descriptor_length | 8 | uimsbf |
| for (i=0;i<N;I++){ |
|
|
| service_id | 16 | uimsbf |
| service_type | 8 | uimsbf |
| } |
|
|
| } |
|
|
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( Service Description Table)
SDT表使用PID = 0x0011的TS包传送，其语法结构如表4.6所示。
表4.6 SDT语法结构（部分）
| Syntax | No. of bits | Identifier |
| service_description_section(){ |
|
|
| table_id | 8 | uimsbf |
| transport_stream_id | 16 | uimsbf |
| original_network_id | 16 | uimsbf |
| for(i=0;i<N;i++){ |
|
|
| service_id | 16 | uimsbf |
| reserved_future_use | 6 | bslbf |
| EIT_schedule_flag | 1 | bslbf |
| EIT_present_following_flag | 1 | bslbf |
| running_status | 3 | uimsbf |
| free_CA_mode | 1 | bslbf |
| descriptors_loop_length | 12 | uimsbf |
| for(j=0;j<N;j++){ |
|
|
| descriptor() |
|
|
| } |
|
|
| } |
|
|
| CRC_32 | 32 | rpchof |
| } |
|
|
SDT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service。DVB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“favourate channel”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event。
4.6 EIT ( Event Information Table )
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4.7 EIT表语法结构
| Syntax | No. of bits | Identifier |
| network_information_section(){ |
|
|
| table_id | 8 | uimsbf |
| service_id | 16 | uimsbf |
| transport_stream_id | 16 | bslbf |
| original_network_id | 16 | uimsbf |
| segment_last_section_number | 8 |
|
| last_table_id | 8 |
|
| for(i=0;i<N;i++){ |
|
|
| event_id | 16 | uimsbf |
| start_time | 40 | bslbf |
| duration | 24 | uimsbf |
| running_status | 3 | uimsbf |
| free_CA_mode | 1 | bslbf |
| descriptors_loop_length | 12 | uimsbf |
| for(j=0;j<N;j++){ |
|
|
| descriptor() |
|
|
| } |
|
|
| } |
|
|
| CRC_32 | 32 | rpchof |
| } |
|
|
EIT的table_id的取值和含义可以用表4.8来说明。
表4.8 EIT表table_id的取值和含义
| table_id | 含义 |
| 0x4E | EIT描述的当前/后继（present / following）event信息在当前传输流中； |
| 0x4F | EIT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）； |
| 0x50~0x5F | EIT描述的节目预报信息（event schedule information）在当前传输流中； |
| 0x60~0x6F | EIT描述的节目预报信息（event schedule information）不在当前传输流中； |
table_id为0x4E和0x4F的EIT表描述的是相应service中的当前( present )和后继(following )event。此时，EIT子表使用第一个section描述当前正在播放的event，使用第二个section描述即将播放的event，第一、第二个section的表循环结构都只有一个。table_id为0x50~0x5F和0x60~0x6F的EIT表描述相应service中在某一时间段内按起始时间顺序排好的（schedule）event，section的表循环结构一般是多个。DVB规定，table_id = 0x4E的EIT表必须发出。
每一个event都有它的标识（event_id），起始时间（start_time），持续时间（duration，以秒为单位），运行状态（running_status）以及是否加扰（free_CA_mode）。每一个表循环结构中的描述符对相应event进行更为详尽的描述。
现在回顾一下表4.6，在SDT的表循环结构中有两个标志，EIT_schedule_flag和EIT_present_following_flag，前者用于说明相应service的EIT schedule的信息是否在当前的传输流中；后者说明相应service的EIT present/ following信息是否在当前传输流中。
4.7 BAT( Bouquet Association Table)
BAT提供有关节目业务群的信息，是否发送BAT表是可选的。发送BAT的TS包的PID = 0x0011。BAT结构如表4.9所示。
bouquet_id用于标识业务群，BAT表循环结构对应与属于该业务群的所有业务所在的TS流。由于组成业务群的业务可以使用不同的TS流传输，所以，BAT表循环结构的个数可以是一个或多个。
表4.9 BAT语法结构
| Syntax | No. of bits | Identifier |
| bouquet_association_section(){ |
|
|
| bouquet_id | 16 | uimsbf |
| for(i=0;i<N;i++){ |
|
|
| descriptor() |
|
|
| } |
|
|
| reserved_future_use | 4 | bslbf |
| transport_stream_loop_length | 12 | uimsbf |
| for(i=0;i<N;i++){ |
|
|
| transport_stream_id | 16 | uimsbf |
| original_network_id | 16 | uimsbf |
| reserved_future_use | 4 | bslbf |
| transport_descriptors_length | 12 | uimsbf |
| for(j=0;j<N;j++){ |
|
|
| descriptor() |
|
|
| } |
|
|
| } |
|
|
| CRC_32 | 32 | rpchof |
| } |
|
|
为了提高了SI比特流的一致性，并且简化了IRD的处理过程。DVB对BAT表的内容作了如下规定：
□ 在BAT的每个子表中要列出属于bouquet_id标识的业务群的所有service，实现的方法就是在第二层描述符序列中加入service_list描述符；
□ 所有在BAT表中涉及到的service都应该在SDT表中列出，每个service对应SDT表的一个表循环结构；
□ 所有在BAT表中涉及到的service都应该在NIT表中列出，实现的方法也是在第二层描述符序列中加入service_list描述符。
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