学习日记之二：RTCP的封装

博客参考了以下资料：

https://blog.csdn.net/bytxl/article/details/50400987

rfc3550-rtp文档

RTP：Audio And Video For The Internet.

 

RTCP功能

1、为应用程序提供会话质量或者广播性能质量的信息　

RTCP的主要功能是为应用程序提供会话质量或者广播性能质量的信息。每个RTCP信息包不封装声音数据或者电视数据，而是封装发送端（和 / 或者）接收端的统计报表。这些信息包括发送的信息包数目、丢失的信息包数目和信息包的抖动等情况，这些反馈信息反映了当前的网络状况，对发送端、接收端或者网络管理员都非常有用。RTCP规格没有指定应用程序应该使用这些反馈信息做什么，这完全取决于应用程序开发人员。例如，发送端可以根据反馈信息来调整传输速率，接收端可以根据反馈信息判断问题是本地的、区域性的还是全球性的，网络管理员也可以使用RTCP信息包中的信息来评估网络用于多目标广播的性能。

 

2、确定 RTP用户源　

RTCP为每个RTP用户提供了一个全局唯一的规范名称 (Canonical Name)标志符 CNAME，接收者使用它来追踪一个RTP进程的参加者。当发现冲突或程序重新启动时，RTP中的同步源标识符SSRC可能发生改变，接收者可利用CNAME来跟踪参加者。同时，接收者也需要利用CNAME在相关RTP连接中的几个数据流之间建立联系。当 RTP需要进行音视频同步的时候，接受者就需要使用 CNAME来使得同一发送者的音视频数据相关联，然后根据RTCP包中的计时信息(Network time protocol)来实现音频和视频的同步。

 

3、控制 RTCP传输间隔

由于每个对话成员定期发送RTCP信息包，随着参加者不断增加，RTCP信息包频繁发送将占用过多的网络资源，为了防止拥塞，必须限制RTCP信息包的流量，控制信息所占带宽一般不超过可用带宽的 5%，因此就需要调整 RTCP包的发送速率。由于任意两个RTP终端之间都互发 RTCP包，因此终端的总数很容易估计出来，应用程序根据参加者总数就可以调整RTCP包的发送速率。

 

4、传输最小进程控制信息　

这项功能对于参加者可以任意进入和离开的松散会话进程十分有用，参加者可以自由进入或离开，没有成员控制或参数协调。

RTCP的封装：

         RTP规范中定义了五种类型的RTCP数据包：接收者报告（RR），发送者报告（SR），源描述（SDES），离开申明（BYE）和特殊应用包（APP）。 它们都遵循一个共同的结构，如下图5.1所示：

版本号V：当前版本的RTP的版本号始终为2

 

填充P：填充位表示数据包已填充超出其自然大小。如果设置了该位，则在该数据包的末尾添加一个或多个填充八位字节，并且最后一个八位字节包含添加的填充八位字节数的计数。

 

项目数IC：某些数据包类型包含项目列表，可能除了某些固定的类型特定信息之外。这些数据包类型使用项目计数字段来指示数据包中包含的项目数（该字段根据其用途在不同的数据包类型中具有不同的名称）。每个RTCP分组中可以包括多达31个项目，也受到网络的最大传输单元的限制。如果需要超过31个项目，则应用程序必须生成多个RTCP数据包。项目计数为零表示项目列表为空（这并不一定意味着数据包为空）。不需要项目计数的数据包类型可以将此字段用于其他目的。

 

包类型PT：数据包类型标识数据包中携带的信息类型。 RTP规范中定义了五种标准数据包类型;将来可能会定义其他类型（例如，报告其他统计信息或传达其他特定于源的信息）。

 

长度：长度字段表示公共报头之后的分组内容的长度。它以32位字为单位进行测量，因为所有RTCP数据包的长度都是32位的倍数，因此计数八位字节只会出现不一致的可能性。零是有效长度，表示该数据包仅包含四个八位字节的标头（在这种情况下，IC标头字段也将为零）。

 

 

RTCP数据包永远不会单独传输; 相反，它们总是组合在一起进行传输，形成复合数据包。 每个复合数据包都封装在单个较低层数据包中 - 通常是UDP / IP数据包 - 用于传输。 如果要加密复合数2.据包，则RTCP数据包组的前缀为32位随机值。复合数据包结构如下图5.2所示：

RTCP SR：发送者报告

除了来自接收器的接收质量报告之外，RTCP还传送最近发送数据的参与者发送的发送者报告（SR）包。 它们提供有关正在发送的媒体的信息，主要是为了使接收器可以同步多个媒体流（例如，对口音同步音频和视频）。

 

RTCP SR包格式

发送方报告数据包由数据包类型200标识， 有效载荷包含一个24字节的发送器信息块，后跟零个或多个接收器报告块，由RC字段表示，就像这是一个接收器报告包一样。 当发件人也是接收者时，存在接收者报告块。其格式如下图所示：

版本（V）：同RTP包头域。

填充（P）：同RTP包头域。

接收报告计数器（RC）：5比特，该SR包中的接收报告块的数目，可以为零。

包类型（PT）：8比特，SR包是200。

长度域（Length）：16比特，其中存放的是该SR包以32比特为单位的总长度减一。

同步源（SSRC）：SR包发送者的同步源标识符。与对应RTP包中的SSRC一样。

NTP Timestamp（Network time protocol）SR包发送时的绝对时间值。NTP的作用是同步不同的RTP媒体流。

RTP Timestamp：与NTP时间戳对应，与RTP数据包中的RTP时间戳具有相同的单位和随机初始值。

Sender’s packet count：从开始发送包到产生这个SR包这段时间里，发送者发送的RTP数据包的总数.SSRC改变时，这个域清零。

Sender’s octet count：从开始发送包到产生这个SR包这段时间里，发送者发送的净荷数据的总字节数（不包括头部和填充）。发送者改变其SSRC时，这个域要清零。

同步源n的SSRC标识符：该报告块中包含的是从该源接收到的包的统计信息。

丢失率（Fraction Lost）：表明从上一个SR或RR包发出以来从同步源n(SSRC_n)来的RTP数据包的丢失率。

累计的包丢失数目：从开始接收到SSRC_n的包到发送SR,从SSRC_n传过来的RTP数据包的丢失总数。

收到的扩展最大序列号：从SSRC_n收到的RTP数据包中最大的序列号，

接收抖动（Interarrivaljitter）：RTP数据包接受时间的统计方差估计

上次SR时间戳（LastSR,LSR）：取最近从SSRC_n收到的SR包中的NTP时间戳的中间32比特。如果目前还没收到SR包，则该域清零。

上次SR以来的延时（DelaysincelastSR,DLSR）：上次从SSRC_n收到SR包到发送本报告的延时。

RTCP RR：接收者报告

RTCP的主要用途之一是接收质量报告，它通过RTCP接收器报告（RR）数据包完成，这些数据包由接收数据的所有参与者发送。

 

接收器报告分组由201的分组类型标识，接收方报告数据包包含正在发送报告的参与者（报告者SSRC）的SSRC（同步源），后跟零个或多个报告块，由RC字段表示。格式如下图所示：

 

与SR相同只是和发送者相关的五个参数被省略了

RTCP SDES：源描述项

RTCP还可用于传送源描述（SDES）数据包，这些数据包提供参与者标识和补充详细信息，例如位置，电子邮件地址和电话号码。 SDES数据包中的信息通常由用户输入，并且通常显示在应用程序的图形用户界面中，尽管这取决于应用程序的性质（例如，提供从电话系统到RTP的网关的系统可能会使用 SDES包传送来电显示）。

RTCP SDES包格式
每个源描述包具有图5.7中所示的格式并使用RTCP包类型202.SDES包包括零个或多个SDES项列表，由SC头字段表示的确切数字，每个包含关于单个源的信息。

源计数SC：5位，此SDES数据包中包含的SSRC / CSRC块的数量。一个零值是有效的，但没用。

 

SDES项格式如下：

RTP规范中定义了几种类型的SDES项，其他类型可能由未来的配置文件定义。项目类型为零保留，表示项目列表的结尾。其他标准项类型包括CNAME，NAME，EMAIL，PHONE，LOC，TOOL，NOTE和PRIV。

 

CNAME标识符具有以下属性：如果发现SSRC冲突或程序重新启动，随机分配的SSRC标识符可能会更改，接收者可利用CNAME来跟踪参加者.

 

RTCP BYE：表明参与者将结束会话

RTCP通过RTCP BYE数据包提供松散的成员资格控制，这表明一些参与者已离开会话。当参与者离开会话时，或者由于冲突而更改其SSRC时，会生成BYE数据包。 BYE数据包可能在传输过程中丢失，某些应用程序不会生成它们;所以即使没有收到他们的BYE，接收者也必须准备好暂停一段时间未被听到的参与者。

 

BYE数据包的重要性在某种程度上取决于应用程序。它始终指示参与者正在离开RTP会话，但参与者之间可能还存在信令关系（例如，SIP，RTSP或H.323）。 RTCP BYE数据包不会终止参与者之间的任何其他关系。

 

BYE数据包由数据包类型203标识，其格式如下图5.10所示。公共RTCP报头中的RC字段指示分组中SSRC标识符的数量。值为零有效但无用。在接收到BYE数据包时，实现应假定列出的源已离开会话并忽略来自该源的任何其他RTP和RTCP数据包。在收到BYE后的一段时间内保持离开参与者的状态非常重要，以允许延迟数据包。

 

RTCP APP：应用描述功能

最后一类RTCP数据包（APP）允许应用程序定义的扩展。 它有数据包类型204，格式如下图5.11所示。 应用程序定义的数据包名称是一个四字符前缀，用于唯一标识此扩展名，每个字符都从ASCII字符集中选择，大写和小写字符被视为不同。 建议选择数据包名称以匹配它所代表的应用程序，并选择由应用程序协调的子类型值。 数据包的其余部分是特定于应用程序的。