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Android と MPEG2-TS その 1

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Android 8 が MPEG2-TS の PSI(Program Specific Information)をどのように処理しているのか、気になったので調べてみました。調査に使ったコードは AOSP のタグ android-8.1.0_r33 です。

PSI のことをセクションと呼ぶ人もいますね。MPEG2 System の規格書 ISO13818-1/ITU-T H.222.0 によれば、PSI は xxx Table という名前(PAT なら Program Association Table)で、テーブルは 1 つないし、複数のセクション(xxx_section という名前で定義されている、PAT なら program_association_section)から構成されるからだと思います。

さておき TS を処理しているところは、下記のようになっています。

Extractor TS 受付部分

//frameworks/av/media/libstagefright/mpeg2ts/MPEG2TSExtractor.cpp

status_t MPEG2TSExtractor::feedMore(bool isInit) {
    Mutex::Autolock autoLock(mLock);

    uint8_t packet[kTSPacketSize];
    ssize_t n = mDataSource->readAt(mOffset, packet, kTSPacketSize);

    if (n < (ssize_t)kTSPacketSize) {
        if (n >= 0) {
            mParser->signalEOS(ERROR_END_OF_STREAM);
        }
        return (n < 0) ? (status_t)n : ERROR_END_OF_STREAM;
    }

    ATSParser::SyncEvent event(mOffset);
    mOffset += n;
    status_t err = mParser->feedTSPacket(packet, kTSPacketSize, &event); //★★★★
    if (event.hasReturnedData()) {
        if (isInit) {
            mLastSyncEvent = event;
        } else {
            addSyncPoint_l(event);
        }
    }
    return err;
}

ここで出てくる mParser は ATSParser のポインタなので、ATSParser の実装を見てみます。

TS 受付部分

//frameworks/av/media/libstagefright/mpeg2ts/ATSParser.cpp

status_t ATSParser::feedTSPacket(const void *data, size_t size,
        SyncEvent *event) {
    if (size != kTSPacketSize) {
        ALOGE("Wrong TS packet size");
        return BAD_VALUE;
    }

    ABitReader br((const uint8_t *)data, kTSPacketSize);
    return parseTS(&br, event); //★★★★
}

status_t ATSParser::parseTS(ABitReader *br, SyncEvent *event) {
    ALOGV("---");
//...
    status_t err = OK;

    unsigned random_access_indicator = 0;
    if (adaptation_field_control == 2 || adaptation_field_control == 3) {
        err = parseAdaptationField(br, PID, &random_access_indicator);
    }
    if (err == OK) {
        if (adaptation_field_control == 1 || adaptation_field_control == 3) {
            err = parsePID(br, PID, continuity_counter,
                    payload_unit_start_indicator,
                    transport_scrambling_control,
                    random_access_indicator,
                    event); //★★★★
        }
    }
//...

status_t ATSParser::parsePID(
        ABitReader *br, unsigned PID,
        unsigned continuity_counter,
        unsigned payload_unit_start_indicator,
        unsigned transport_scrambling_control,
        unsigned random_access_indicator,
        SyncEvent *event) {
    ssize_t sectionIndex = mPSISections.indexOfKey(PID);
//...
    if (sectionIndex >= 0) { //★★★★ PAT か PMT の PID ならこの条件が成り立つ
        sp<PSISection> section = mPSISections.valueAt(sectionIndex);

ここで出てくる mPSISection は unsigned をキー、sp<PSISection> を値とする KeyedVector です。キー 0 に PAT を持っていて、それ以外のキーは PMT の PID(PAT が一覧を持っている)です。PMT の PID は PAT を受信したときに ATSParser::parseProgramAssociationTable() が追加するようです。

PAT/PMT 解析

//frameworks/av/media/libstagefright/mpeg2ts/ATSParser.cpp

status_t ATSParser::parsePID(
        ABitReader *br, unsigned PID,
        unsigned continuity_counter,
        unsigned payload_unit_start_indicator,
        unsigned transport_scrambling_control,
        unsigned random_access_indicator,
        SyncEvent *event) {
    ssize_t sectionIndex = mPSISections.indexOfKey(PID);
//...
    if (sectionIndex >= 0) { //★★★★ PAT か PMT の PID ならこの条件が成り立つ
        sp<PSISection> section = mPSISections.valueAt(sectionIndex);
//...
        if (PID == 0) {
            parseProgramAssociationTable(&sectionBits); //★★★★ PID 0 なら PAT の解析
        } else {
            bool handled = false;
            for (size_t i = 0; i < mPrograms.size(); ++i) { //★★★★ それ以外は PMT かどうか見る
                status_t err;
                if (!mPrograms.editItemAt(i)->parsePSISection( //★★★★ PMT か?
                            PID, &sectionBits, &err)) {
                    continue;
                }
//...

bool ATSParser::Program::parsePSISection(
        unsigned pid, ABitReader *br, status_t *err) {
    *err = OK;

    if (pid != mProgramMapPID) {
        return false;
    }

    *err = parseProgramMap(br); //★★★★ PMT だったので PMT の解析

    return true;
}

status_t ATSParser::Program::parseProgramMap(ABitReader *br) {
    unsigned table_id = br->getBits(8);
    ALOGV("  table_id = %u", table_id);
//...
    // descriptors
    CADescriptor programCA;
    bool hasProgramCA = findCADescriptor(br, program_info_length, &programCA); //★★★★ PMT の持っている descriptor を見ている
    if (hasProgramCA && !mParser->mCasManager->addProgram(
            mProgramNumber, programCA)) { //★★★★ CA descriptor の指す PID つまり ECM の PID を追加
        return ERROR_MALFORMED;
    }
//...
    size_t infoBytesRemaining = section_length - 9 - program_info_length - 4;

    while (infoBytesRemaining >= 5) { //★★★★ エレメンタリストリームの PID と一緒に付いている descriptor を見ている
//...
        CADescriptor streamCA;
        bool hasStreamCA = findCADescriptor(br, ES_info_length, &streamCA);
        if (hasStreamCA && !mParser->mCasManager->addStream(
                mProgramNumber, elementaryPID, streamCA)) { //★★★★ CA descriptor の指す PID つまり ECM の PID を追加
            return ERROR_MALFORMED;
        }
//...
    }
//...
    for (size_t i = 0; i < infos.size(); ++i) {
        StreamInfo &info = infos.editItemAt(i);

        if (mParser->mCasManager->isCAPid(info.mPID)) { //★★★★ CA descriptor に記載のあったストリーム
            // skip CA streams (EMM/ECM)
            continue;
        }
        ssize_t index = mStreams.indexOfKey(info.mPID);

        if (index < 0) {
            sp<Stream> stream = new Stream(
                    this, info.mPID, info.mType, PCR_PID, info.mCASystemId);

            if (mSampleAesKeyItem != NULL) {
                stream->signalNewSampleAesKey(mSampleAesKeyItem);
            }

            isAddingScrambledStream |= info.mCASystemId >= 0; //★★★★ CA descriptor に記載が無いのにスクランブルされている??
            mStreams.add(info.mPID, stream);
        }
    }

ざっくり言うと、スクランブルの掛かったストリームは mParser->mCasManager に任せ、スクランブルの掛かっていないストリームは mStreams に任せるようです。

CA descriptor に載っていないのにスクランブルの掛かった変なストリームがあると警告が出るようになっています。

[編集者: すずき]
[更新: 2018年 7月 17日 22:45]
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