TS Analyze Perfect Streamer Toolkit v2.3 — TR 101 290

Parte do Perfect Streamer Toolkit — https://pstreamer.tv

Analisador de fluxo de transporte MPEG-TS de linha de comando, com verificação de conformidade com ETSI TR 101 290 V1.4.1 e validação do modelo de buffers T-STD da ISO/IEC 13818-1.

Lê UDP multicast/unicast ou arquivos TS, detecta automaticamente os PCR PID por meio de PAT/PMT e imprime um relatório detalhado ou resumido em stdout.

A ferramenta faz parte do pacote pstreamer e, após a instalação, encontra-se em /opt/pss/tools/ts_analyze — não é necessário instalar nada separadamente.

O que é verificado

O analisador percorre cada pacote TS e informa as violações:

• Priority 1 (decodificabilidade do TS): sincronismo TS, perda de sincronismo, presença e CRC de PAT/PMT, contador de continuidade, presença de PID

• Priority 2 (monitoramento recomendado): indicador de erro de transporte, erros de CRC, repetição / precisão / descontinuidades do PCR, intervalo de PTS, presença de CAT

• Priority 3 (monitoramento estendido): intervalos de NIT/SDT/EIT/TDT, PID não referenciados, transbordamento / esvaziamento dos buffers T-STD

Adicionalmente, informa:

• Precisão do PCR até ±500 ns — regressão sobre as posições de byte

• Deriva do PCR em ppm (somente no modo live)

• Modelo de buffers T-STD para cada fluxo elementar (modo live)

• Validação dos tamanhos das seções SI em relação aos limites ISO/EN, com avisos de compatibilidade EIT-on-STB (>1024 B)

• UDP IAT (inter-arrival time) — estatísticas de jitter no nível dos datagramas (somente no modo live)

Utilização

ts_analyze [options] <input>

Entradas

Forma	Descrição
udp://239.1.1.1:1234	UDP multicast
udp://eth0@239.1.1.1:1234	UDP multicast na interface especificada
udp://192.168.1.100:1234	UDP unicast
udp://lo@127.0.0.1:12655	UDP unicast em loopback (fonte de teste)
/path/to/file.ts	Arquivo TS local

O encapsulamento RTP sobre UDP é detectado e desempacotado automaticamente.

Opções

Opção	Descrição	Padrão
-t, --time <sec>	Duração da análise em segundos	30
-s, --short	Relatório-resumo final	–
-f, --full	Relatório completo detalhado	sim
-b, --bitrate <Mbps>	Sugestão de taxa de bits do TS para o modo de arquivo	38.8
-p, --pcr-pid <pid>	Analisar somente o PCR PID indicado (decimal ou 0xHHHH)	automático
-l, --pcr-limit <ms>	Limite de erro de repetição do PCR em ms	40
--no-eit	Ignorar a análise de EIT — P3.7..P3.10 são exibidos como N/A, a contribuição do EIT para P2.2 / para o total dos tamanhos das seções é excluída	EIT ativado
--no-nit	Ignorar a análise de NIT — P3.1, P3.2 são exibidos como N/A, a contribuição do NIT para P2.2 / para o total dos tamanhos das seções é excluída	NIT ativado
--no-color	Desativar as cores ANSI na saída	cores ativadas
--xml	XML estruturado em stdout (sem stderr)	texto
-h, --help	Exibir a ajuda	–

Exemplos

# 30-second TR 101 290 check on a multicast stream
ts_analyze -t 30 udp://239.10.10.1:1234

# short summary, save to log (no color)
ts_analyze -s --no-color -t 60 udp://239.10.10.1:1234 > report.txt

# analyze a TS file
ts_analyze -t 30 recording.ts

# analyze only a single PCR PID
ts_analyze -p 0x0100 -t 30 udp://239.10.10.1:1234

# machine-readable XML for CI / monitoring
ts_analyze --xml -t 30 udp://239.10.10.1:1234 > result.xml

# skip EIT/NIT analysis (e.g. for streams where they are intentionally absent)
ts_analyze --no-eit --no-nit -t 30 udp://239.10.10.1:1234

Desativação da análise de EIT ou NIT

Em alguns fluxos, o EIT ou o NIT estão ausentes de forma intencional (redes fechadas, fontes laboratoriais, entrega exclusivamente OTT etc.). As verificações P3 correspondentes da TR 101 290 resultarão sempre em FAIL no critério final OVERALL — o que é apenas ruído.

Utilize --no-eit e/ou --no-nit para excluir essas verificações:

Sinalizador	Verificações ignoradas	Efeitos colaterais
--no-eit	P3.7 (EIT actual P/F), P3.8 (EIT other P/F), P3.9 (EIT actual schedule), P3.10 (EIT other schedule)	As seções EIT não são coletadas, portanto a sua contribuição para P2.2 (CRC) e para o resumo dos tamanhos das seções SI é nula. O aviso de compatibilidade EIT-on-STB é suprimido.
--no-nit	P3.1 (NIT actual), P3.2 (NIT other)	As seções NIT não são coletadas, portanto a sua contribuição para P2.2 (CRC) e para o resumo dos tamanhos das seções SI é nula.

As verificações ignoradas aparecem no relatório como N/A com a marcação disabled (--no-eit) / disabled (--no-nit) e, no XML, como applicable="false" result="N/A". No relatório resumido, em vez do contador de erros, é exibido NIT=off / EIT=off.

Os sinalizadores afetam apenas o processamento de EIT (PID 0x0012) e NIT (PID 0x0010) — todas as demais verificações da TR 101 290 (P1.x, P2.x, SDT, TDT, CAT, T-STD, deriva do PCR, IAT) são executadas normalmente.

Modo de saída XML (--xml)

--xml faz o analisador emitir um único documento XML UTF-8 autocontido em stdout. Todas as informações auxiliares (o banner, «Stream locked», «PCR PIDs discovered», o progresso a cada segundo, o resumo da captura, os avisos de duração curta) são suprimidas; o stderr permanece vazio, a menos que ocorra uma falha real (não foi possível abrir a entrada, ausência de dados de PCR, fluxo demasiado curto, interrupção por sinal). As cores ANSI são desativadas de forma forçada.

O código de saída é o mesmo do modo texto: 0 para OVERALL=PASS, 65 para OVERALL=FAIL, além dos códigos padrão de erro / sinal (1, 2, 3, 130, 143).

Estrutura XML de nível superior:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ts_analyze version="2.3">
  <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>

Convenções principais:

• Todos os PID são formatados como 0xHHHH (hex de 4 dígitos com o prefixo 0x).

• O atributo result assume os valores PASS / FAIL / WARN / N/A / INFO / SKIP / ok / WARN_STB.

• Para as verificações não aplicáveis (modo de arquivo, ausência de embaralhamento etc.), o elemento continua presente, com applicable="false" e result="N/A", para que os consumidores do esquema vejam uma forma estável.

• <drift> traz verdict_mode="informational" para 30 s ≤ T < 300 s e verdict_mode="hard" para T ≥ 300 s; result="SKIP" para execuções com menos de 30 s.

• <iat> está ausente nas execuções em modo de arquivo.

• <overall> reflete o mesmo critério final que a linha OVERALL do relatório em texto e coincide com o código de saída do processo.

A saída é um XML bem formado (well-formed), validado por xmllint --noout; envie-a diretamente a XSLT, ao lxml do Python etc., sem adaptações de parsing.

Leitura do relatório

Cores dos estados

Estado	Cor	Significado
PASS / ok	verde	A verificação está em conformidade com a norma
WARN / WARNING / WARN(STB)	amarelo	Violação leve, não afeta o OVERALL
FAIL / ERROR	vermelho	Violação da norma, afeta o OVERALL
INFO / NOTE / N/A	padrão	Apenas informativo

Utilize --no-color ao redirecionar para arquivos de log ou para terminais não ANSI.

Duração mínima da análise

Duração	Cobertura	Código de saída
< 2 s	Insuficiente — a análise é rejeitada	3 (erro)
2–10 s	P1 + P2 são confiáveis; algumas verificações P3 podem não dispor de dados suficientes	0 + WARN
10–30 s	P1 + P2 + a maior parte de P3; o TDT (30 s) pode não ser concluído a tempo	0 + NOTE
≥ 30 s	Cobertura completa de todas as verificações da TR 101 290	0

A duração padrão é de 30 segundos, suficiente para a cobertura completa da TR 101 290. Utilize -t <sec> para aumentá-la (por exemplo, em testes de aceitação da deriva do PCR) ou para reduzi-la (verificações rápidas de smoke).

Durante a execução, o analisador atualiza a cada segundo um indicador de progresso de uma única linha em stderr:

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

A linha utiliza carriage return (\r) para permanecer em uma única linha no terminal; redirecione o stderr (2>/dev/null) para suprimi-la.

Veredito da deriva do PCR — janela de dois níveis

A tolerância do relógio do PCR conforme a ISO/IEC 13818-1 §2.4.2.1 e a ETSI TR 101 290 é de ±30 ppm. O valor da deriva apresentado no relatório é obtido por regressão linear dos segundos acumulados do PCR em relação ao instante de chegada medido pelo relógio da bancada; o erro estatístico decresce como 1 / T^(3/2), portanto a janela de análise deve ser longa o suficiente para que o ruído de medição fique abaixo do limite de ±30 ppm.

Por isso, o analisador condiciona o veredito da deriva à duração da análise:

Janela	Veredito quando a deriva excede a tolerância	Efeito sobre o OVERALL
T < 30 s	skipped (o ruído domina em relação ao limite de ±30 ppm)	nenhum
30 s ≤ T < 300 s	WARN — apenas informativo	nenhum
T ≥ 300 s	FAIL	OVERALL = FAIL, exit 65

300 s é a janela de aceitação (valor definido pelo produto; a norma ETSI TR 101 290 não normatiza os intervalos de medição) — longa o suficiente para que mesmo um caminho de entrega em rajadas/loopback seja promediado abaixo de 1 ppm de ruído de medição, de modo que um resultado fora da tolerância reflita o relógio do codificador e não a rede. O relatório completo mostra o nível atual na linha Verdict mode do bloco PCR DRIFT.

Para obter um veredito rígido PASS/FAIL sobre a deriva, execute com -t 300 ou mais.

Recomendações quanto à qualidade da fonte (informativas; não alteram os níveis de veredito):

Fonte	Janela mínima para ±5 ppm	Para ±2 ppm	Aceitação
Multicast de radiodifusão (rede CBR, jitter < 100 µs)	30 s	60 s	5 min
Rede IP estável (jitter < 200 µs)	30 s	2 min	5–10 min
Loopback / emissor em rajadas (UDP unicast em lo)	5 min	15 min	30 min
Calibração / medição laboratorial	—	30 min	1+ hora

Exemplos:

# Quick PCR drift check on a real broadcast multicast (30 s)
ts_analyze -t 30 -s udp://239.1.1.1:5000

# Reliable check on a loopback source (5 min)
ts_analyze -t 300 -s udp://lo@127.0.0.1:12655

# Lab acceptance (30 min, full report to file)
ts_analyze -t 1800 -f --no-color udp://239.1.1.1:5000 > acceptance.txt

Se o mesmo fluxo for analisado em várias janelas curtas e o valor da deriva oscilar mais do que alguns ppm entre elas, o gargalo é o jitter de entrega (o ritmo de envio do emissor ou a rede), e não o relógio do codificador — aumente a janela.

Códigos de saída

Código	Significado
0	Análise concluída, OVERALL = PASS
1	Erro de argumentos ou da entrada
2	Não há dados de PCR no fluxo
3	A duração do fluxo é inferior ao mínimo de 2 s, ou nenhum dado foi recebido (a fonte não está transmitindo, endereço incorreto, associação multicast não efetuada, firewall ou interface incorreta — o analisador imprime uma indicação)
65	Análise concluída, OVERALL = FAIL — violação da TR 101 290 / ISO 13818-1
130	Interrompido por SIGINT (Ctrl+C) — a análise é cancelada, nenhum relatório é gerado
143	Interrompido por SIGTERM — a análise é cancelada, nenhum relatório é gerado

65 é o EX_DATAERR do POSIX <sysexits.h>: «os dados de entrada estão incorretos». Utilize-o em CI / monitoramento para condicionar a aprovação à conformidade do fluxo:

ts_analyze -s -t 60 udp://239.1.1.1:5000 || {
    case $? in
        65)  echo "stream does not conform — see report" >&2 ;;
        130) echo "interrupted by user" >&2 ;;
        *)   echo "tool error" >&2 ;;
    esac
}

Os códigos 130/143 seguem a convenção do shell POSIX 128 + signal_number, portanto $? após Ctrl+C coincide com o que o bash retorna para qualquer processo encerrado por SIGINT/SIGTERM. Ao ser interrompido, o analisador imprime uma única linha em stderr (Analysis interrupted by signal N — no report produced.) e ignora por completo a geração do relatório.

Exemplo de saída

Relatório completo (trecho)

========================================================================
  MPEG-TS ANALYZER v2.3 — TR 101 290 FULL REPORT
  Perfect Streamer Toolkit https://pstreamer.tv
========================================================================
  Source     : udp://239.1.1.1:5000
  Timestamp  : 2026-04-30 12:00:00
  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                  :        0           PASS
  |  1.4   Continuity Count              :        0           PASS
  |  1.6   PID Absence (5s)              :        0           PASS
  ...

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

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

Relatório resumido

MPEG-TS Analyzer v2.3 | Perfect Streamer Toolkit https://pstreamer.tv
TR 101 290 Summary | udp://239.1.1.1:5000 | 30.0s | 2026-04-30 12:00:00
----------------------------------------------------------------------------------------------------
  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 stddev=0.295 ms p99=1.076 ms gaps>100.000 ms=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

Notas

• Modo de arquivo: a deriva do PCR, o modelo de buffers T-STD e o UDP IAT não são medidos — eles exigem uma referência de tempo real. As demais verificações funcionam em ambos os modos.

• Fluxo de transporte único: é analisado um MPTS ou SPTS por vez.