TS Analyze Perfect Streamer Toolkit v2.2 — TR 101 290

Часть Perfect Streamer Toolkithttps://pstreamer.tv

Консольный анализатор транспортного потока MPEG-TS с проверкой соответствия ETSI TR 101 290 V1.4.1 и валидацией модели T-STD буферов ISO/IEC 13818-1.

Читает UDP multicast/unicast или TS-файлы, автоматически обнаруживает PCR PID через PAT/PMT и выводит подробный или краткий отчёт на stdout.

Что проверяется

Анализатор обходит каждый TS-пакет и сообщает о нарушениях:

  • Priority 1 (декодируемость TS): синхронизация TS, потеря синхронизации, наличие и CRC PAT/PMT, счётчик непрерывности, наличие PID

  • Priority 2 (рекомендуемый мониторинг): индикатор ошибок передачи, ошибки CRC, повторение / точность / разрывы PCR, интервал PTS, наличие CAT

  • Priority 3 (расширенный мониторинг): интервалы NIT/SDT/EIT/TDT, неупомянутые PID, переполнение / недополнение T-STD буферов

Дополнительно выдаёт:

  • Точность PCR до ±500 нс — регрессия по байтовым позициям

  • Дрейф PCR в ppm (только live-режим)

  • Модель T-STD буферов для каждого элементарного потока (live-режим)

  • Валидация размеров SI-секций относительно лимитов ISO/EN с предупреждениями о совместимости EIT-on-STB (>1024 Б)

  • UDP IAT (inter-arrival time) — статистика джиттера на уровне дейтаграмм (только live-режим)

Использование

ts_analyze [options] <input>

Входы

Форма

Описание

udp://239.1.1.1:1234

UDP multicast

udp://eth0@239.1.1.1:1234

UDP multicast на указанном интерфейсе

udp://192.168.1.100:1234

UDP unicast

udp://lo@127.0.0.1:12655

UDP unicast на loopback (тестовый источник)

/path/to/file.ts

Локальный TS-файл

RTP-инкапсуляция UDP определяется и распаковывается автоматически.

Опции

Опция

Описание

По умолчанию

-t, --time <sec>

Длительность анализа в секундах

30

-s, --short

Краткий итоговый отчёт

-f, --full

Полный детализированный отчёт

да

-b, --bitrate <Mbps>

Подсказка битрейта TS для файлового режима

38.8

-p, --pcr-pid <pid>

Анализировать только указанный PCR PID (десятичный или 0xHHHH)

авто

-l, --pcr-limit <ms>

Лимит ошибки повторения PCR в мс

40

--no-eit

Пропустить анализ EIT — P3.7..P3.10 показываются как N/A, вклад EIT в P2.2 / итог по размерам секций исключается

EIT включён

--no-nit

Пропустить анализ NIT — P3.1, P3.2 показываются как N/A, вклад NIT в P2.2 / итог по размерам секций исключается

NIT включён

--no-color

Отключить ANSI-цвета на выводе

цвета включены

--xml

Структурированный XML на stdout (без stderr)

текст

-h, --help

Показать справку

Примеры

# 30-секундная проверка TR 101 290 на multicast-потоке
ts_analyze -t 30 udp://239.10.10.1:1234

# краткая сводка, сохранение в лог (без цвета)
ts_analyze -s --no-color -t 60 udp://239.10.10.1:1234 > report.txt

# анализ TS-файла
ts_analyze -t 30 recording.ts

# анализ только одного PCR PID
ts_analyze -p 0x0100 -t 30 udp://239.10.10.1:1234

# машинно-читаемый XML для CI / мониторинга
ts_analyze --xml -t 30 udp://239.10.10.1:1234 > result.xml

# пропустить анализ EIT/NIT (например, для потоков, где их намеренно нет)
ts_analyze --no-eit --no-nit -t 30 udp://239.10.10.1:1234

Отключение анализа EIT или NIT

В некоторых потоках EIT или NIT намеренно отсутствуют (закрытые сети, лабораторные источники, OTT-only contribution и т.п.). Соответствующие проверки P3 из TR 101 290 будут всегда давать FAIL по итоговому шлюзу OVERALL — это просто шум.

Используйте --no-eit и/или --no-nit, чтобы исключить эти проверки:

Флаг

Пропускаемые проверки

Побочные эффекты

--no-eit

P3.7 (EIT actual P/F), P3.8 (EIT other P/F), P3.9 (EIT actual schedule), P3.10 (EIT other schedule)

Секции EIT не собираются, поэтому их вклад в P2.2 (CRC) и в сводку размеров SI-секций равен нулю. Предупреждение о совместимости EIT-on-STB подавляется.

--no-nit

P3.1 (NIT actual), P3.2 (NIT other)

Секции NIT не собираются, поэтому их вклад в P2.2 (CRC) и в сводку размеров SI-секций равен нулю.

Пропущенные проверки появляются в отчёте как N/A с пометкой disabled (--no-eit) / disabled (--no-nit), а в XML — как applicable="false" result="N/A". В кратком отчёте вместо счётчика ошибок отображается NIT=off / EIT=off.

Флаги затрагивают только обработку EIT (PID 0x0012) и NIT (PID 0x0010) — все остальные проверки TR 101 290 (P1.x, P2.x, SDT, TDT, CAT, T-STD, дрейф PCR, IAT) выполняются как обычно.

Режим вывода XML (--xml)

--xml заставляет анализатор выводить единый самодостаточный UTF-8 XML-документ на stdout. Вся служебная информация (баннер, «Stream locked», «PCR PIDs discovered», ежесекундный прогресс, сводка захвата, предупреждения о короткой длительности) подавляется; stderr остаётся пустым, если только не произошёл реальный сбой (не удалось открыть вход, нет PCR-данных, поток слишком короткий, прерывание сигналом). ANSI-цвета принудительно отключены.

Код выхода такой же, как в текстовом режиме: 0 при OVERALL=PASS, 65 при OVERALL=FAIL, плюс стандартные коды ошибок / сигналов (1, 2, 3, 130, 143).

Структура XML верхнего уровня:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ts_analyze version="2.2">
  <source>udp://239.1.1.1:5000</source>
  <timestamp>2026-04-30T12:00:00+0300</timestamp>
  <duration_s>30.00</duration_s>
  <packets total="..." null="..."/>
  <ts_bitrate_mbps>20.012</ts_bitrate_mbps>

  <programs>
    <program number="1" pmt_pid="0x0100" pcr_pid="0x0101">
      <es pid="0x0101" stream_type="0x1b" name="H.264/AVC"/>
      <es pid="0x0102" stream_type="0x03" name="MPEG-2 Audio"/>
    </program>
  </programs>

  <tr101290>
    <check id="1.1" name="TS Sync Byte Error" applicable="true" errors="0" result="PASS"/>
    ...
    <check id="2.3" name="PCR Repetition Error"
           applicable="true" errors="0" result="PASS" soft_violations="3"/>
    ...
    <check id="3.4" name="Unreferenced PIDs" applicable="true" count="2" result="INFO"/>
    ...
  </tr101290>

  <si_section_size oversize_total="0" eit_stb_warn_total="12">
    <table name="EIT_actual_pf" max_bytes="1380" std_limit="4096"
           oversize="0" eit_stb_warn="12" result="WARN_STB"/>
    ...
  </si_section_size>

  <iat datagrams="33252" intervals="33251" min_ms="0.002" max_ms="5.009"
       avg_ms="0.150" stddev_ms="0.295" p95_ms="0.872" p99_ms="1.076"
       max_jitter_ms="4.272" gap_threshold_ms="100.0" gaps_over_threshold="0"/>

  <pcr_pids>
    <pcr_pid value="0x0101" sid="1" pcr_count="1500" discontinuities="0"
             estimated_bitrate_mbps="18.750">
      <interval samples="1499" min_ms="19.812" max_ms="20.195"
                avg_ms="20.001" p95_ms="20.102"
                iso_hard_violations="0" tr_soft_violations="0"
                rec_violations="0" result="PASS"/>
      <accuracy samples="1499" min_ns="-148.3" max_ns="201.7" abs_max_ns="201.7"
                avg_ns="2.1" stddev_ns="45.6" p95_ns="102.3"
                violations="0" result="PASS"/>
      <drift measured="true" ppm="0.618" limit_ppm="30"
             verdict_mode="informational" result="PASS"/>
      <tstd overflows="0" underflows="0" max_fill_bytes="34218" result="PASS">
        <es_buffer es_pid="0x0101" stream_type="0x1b"
                   capacity_bytes="3000000" measuring="true"
                   es_bitrate_mbps="15.200" max_fill_bytes="34218"
                   overflows="0" underflows="0"/>
      </tstd>
    </pcr_pid>
  </pcr_pids>

  <unreferenced_pids count="2">
    <pid value="0x01ff"/>
    <pid value="0x0200"/>
  </unreferenced_pids>

  <overall result="PASS"/>
</ts_analyze>

Ключевые соглашения:

  • Все PID форматируются как 0xHHHH (4-значный hex с префиксом 0x).

  • Атрибут result принимает значения PASS / FAIL / WARN / N/A / INFO / SKIP / ok / WARN_STB.

  • Для неприменимых проверок (файловый режим, отсутствие скремблирования и т.п.) элемент всё равно присутствует с applicable="false" и result="N/A", чтобы потребители схемы видели стабильную форму.

  • <drift> несёт verdict_mode="informational" для 30 s T < 300 s и verdict_mode="hard" для T 300 s; result="SKIP" для запусков короче 30 с.

  • <iat> отсутствует для запусков в файловом режиме.

  • <overall> отражает тот же шлюз, что и строка OVERALL в текстовом отчёте, и совпадает с кодом выхода процесса.

Вывод — well-formed XML (валидируется через xmllint --noout); подавайте напрямую в XSLT, Python lxml и т.п. без доработок парсинга.

Чтение отчёта

Цвета статусов

Статус

Цвет

Значение

PASS / ok

зелёный

Проверка соответствует стандарту

WARN / WARNING / WARN(STB)

жёлтый

Мягкое нарушение, не влияет на OVERALL

FAIL / ERROR

красный

Нарушение стандарта, влияет на OVERALL

INFO / NOTE / N/A

по умолчанию

Только информационно

Используйте --no-color при перенаправлении в лог-файлы или в не-ANSI-терминалы.

Минимальная длительность анализа

Длительность

Покрытие

Код выхода

< 2 с

Недостаточно — анализ отклоняется

3 (ошибка)

2–10 с

P1 + P2 надёжны; некоторым проверкам P3 может не хватить данных

0 + WARN

10–30 с

P1 + P2 + большинство P3; TDT (30 с) может не успеть

0 + NOTE

≥ 30 с

Полное покрытие всех проверок TR 101 290

0

Длительность по умолчанию — 30 секунд, достаточно для полного покрытия TR 101 290. Используйте -t <sec> для увеличения (например, для приёмо-сдаточных тестов по дрейфу PCR) или сокращения (быстрые smoke-проверки).

Во время работы анализатор каждую секунду обновляет однострочный индикатор прогресса на stderr:

Progress: 47.3%  (14.2s / 30.0s, 330614 packets)

Строка использует carriage-return (\r), чтобы оставаться одной строкой в терминале; перенаправьте stderr (2>/dev/null), чтобы её подавить.

Вердикт по дрейфу PCR — двухуровневое окно

Допуск тактовой частоты PCR по ISO/IEC 13818-1 §2.4.2.1 и ETSI TR 101 290±30 ppm. Значение дрейфа в отчёте получается линейной регрессией кумулятивных секунд PCR относительно времени прихода по часам стенда; статистическая ошибка убывает как 1 / T^(3/2), поэтому окно анализа должно быть достаточно длинным, чтобы шум измерения был ниже границы ±30 ppm.

Поэтому анализатор ставит вердикт по дрейфу в зависимость от длительности анализа:

Окно

Вердикт при выходе дрейфа за допуск

Влияние на OVERALL

T < 30 с

skipped (шум доминирует относительно границы ±30 ppm)

нет

30 с T < 300 с

WARN — только информационно

нет

T 300 с

FAIL

OVERALL = FAIL, exit 65

300 с — окно приёмо-сдаточных испытаний по DVB TR 101 297 — достаточно длинное, чтобы даже бёрстовый/loopback-канал доставки усреднялся ниже 1 ppm шума измерения, и выход за допуск отражал тактовый генератор кодера, а не сеть. Полный отчёт показывает текущий уровень в строке Verdict mode блока PCR DRIFT.

Чтобы получить жёсткий вердикт PASS/FAIL по дрейфу, запускайте с -t 300 или больше.

Рекомендации по качеству источника (информационно; уровни вердикта не меняют):

Источник

Минимальное окно для ±5 ppm

Для ±2 ppm

Приёмка

Вещательный multicast (CBR-сеть, джиттер < 100 мкс)

30 с

60 с

5 мин

Стабильная IP-сеть (джиттер < 200 мкс)

30 с

2 мин

5–10 мин

Loopback / бёрстовый отправитель (UDP unicast на lo)

5 мин

15 мин

30 мин

Калибровка / лабораторное измерение

30 мин

1+ час

Примеры:

# Быстрая проверка дрейфа PCR на реальном вещательном multicast (30 с)
ts_analyze -t 30 -s udp://239.1.1.1:5000

# Надёжная проверка на loopback-источнике (5 мин)
ts_analyze -t 300 -s udp://lo@127.0.0.1:12655

# Лабораторная приёмка (30 мин, полный отчёт в файл)
ts_analyze -t 1800 -f --no-color udp://239.1.1.1:5000 > acceptance.txt

Если один и тот же поток анализируется несколькими короткими окнами и значение дрейфа колеблется более чем на несколько ppm между окнами, узким местом является джиттер доставки (темп подачи отправителя или сеть), а не тактовый генератор кодера — увеличьте окно.

Коды выхода

Код

Значение

0

Анализ завершён, OVERALL = PASS

1

Ошибка аргументов или входа

2

В потоке нет данных PCR

3

Длительность потока меньше минимума 2 с

65

Анализ завершён, OVERALL = FAIL — нарушение TR 101 290 / ISO 13818-1

130

Прервано SIGINT (Ctrl+C) — анализ отменён, отчёт не выводится

143

Прервано SIGTERM — анализ отменён, отчёт не выводится

65 — это EX_DATAERR из POSIX <sysexits.h>: «входные данные некорректны». Используйте его в CI / мониторинге для шлюзования по соответствию потока:

ts_analyze -s -t 60 udp://239.1.1.1:5000 || {
    case $? in
        65)  echo "поток не соответствует — см. отчёт" >&2 ;;
        130) echo "прервано пользователем" >&2 ;;
        *)   echo "ошибка инструмента" >&2 ;;
    esac
}

Коды 130/143 следуют конвенции POSIX shell 128 + signal_number, поэтому $? после Ctrl+C совпадает с тем, что bash возвращает для любого процесса, убитого SIGINT/SIGTERM. При прерывании анализатор выводит одну строку на stderr (Analysis interrupted by signal N no report produced.) и полностью пропускает генерацию отчёта.

Пример вывода

Полный отчёт (фрагмент)

========================================================================
  MPEG-TS ANALYZER v2.2 — TR 101 290 FULL REPORT
========================================================================
  Source     : udp://239.1.1.1:5000
  Duration   : 30.00 s
  Packets    : 398936 total, 12045 null
  TS bitrate : 20.012 Mbit/s
------------------------------------------------------------------------

========================================================================
  TR 101 290 — PRIORITY 1 (TS decodability)
========================================================================
  |  1.1   TS Sync Byte Error            :        0 errors  PASS
  |  1.4   Continuity Count Error        :        0 errors  PASS
  |  1.6   PID Error (5s absence)        :        0 errors  PASS
  ...

========================================================================
  TR 101 290 — PRIORITY 2 (recommended monitoring)
========================================================================
  |  2.3   PCR Repetition Error          :        0 errors  PASS
  |  2.5   PCR Accuracy Error            :        0 errors  PASS
  ...

========================================================================
  OVERALL COMPLIANCE: PASS  — stream is TR 101 290 compliant
========================================================================

Краткий отчёт

MPEG-TS Analyzer v2.2
TR 101 290 Summary | udp://239.1.1.1:5000 | 30.0s
----------------------------------------------------------------------------------------------------
  P1: sync=0 CC=0 PAT=0 PMT=0 PID=0  P2: TEI=0 CRC=0 PTS=0  P3: NIT=0 SDT=0 EIT=0 TDT=0 unref=2
  IAT: dgrams=33252 avg=0.150 ms max=5.009 ms p99=1.076 ms gaps>100ms=0
----------------------------------------------------------------------------------------------------
PCR PID       SID     Count     Intv max      Jitter max    Drift     Interval  Accuracy  T-STD
----------------------------------------------------------------------------------------------------
0x0101        1       1500      20.195 ms     76.4 ns       0ppm      PASS      PASS      PASS
----------------------------------------------------------------------------------------------------
OVERALL: PASS

Примечания

  • Файловый режим: дрейф PCR, модель T-STD буферов и UDP IAT не измеряются — для них требуется референс реального времени. Остальные проверки работают в обоих режимах.

  • Один транспортный поток: за раз анализируется один MPTS или SPTS.