十三:RTPInterface详解
好几天没写blog了。看源码真累啊,还要把理解的写到纸上,还要组织混乱的思想,令人头痛,所以这需要激情。不过,今天激情又来了。
大家应该已理解了GroupSocket这个类。理论上讲那些需要操作udp socket 的类应保存GroupSocket的实例。但事实并不是这样,可以看一下RTPSink,RTPSource,RTCPInstance等,它们都没有保存GroupSocket型的变量。那它们通过哪个类进行socket操作呢?是RTPInterface!!
这些类接收的GroupSocket指针最后都传给了 RTPInterface 。为什么用RTPInterface而不直接用GroupSocket呢?这里面有个故事...扯远了。
要解答这个问题,让我们先提出问题吧。
首先请问,Live555即支持rtp over udp,又支持rtp over tcp。那么在rtp over tcp情况下,用 GroupSocket 怎么实现呢?GroupSocket可是仅仅代表UDP啊!
那么RTPInterface既然用于网络读写,它就应该既支持tcp收发,也支持udp收发。而且它还要像GroupSocket那样支持一对多。因为服务端是一对多个客户端哦。我们看一下RTPInterface的成员:
Groupsock* fGS;
tcpStreamRecord* fTCPStreams; // optional, for RTP-over-TCP streaming/receiving
嘿嘿,这两个紧靠着,说明它们关系不一般啊(难道他们有一腿?)。fGS--代表了一个udp socket和它对应的多个目的端,fTCPStreams--代表了多个TCP socket,当然这些socket都是从一个socket accept()出来的客户端socket(tcpStreamRecord是一个链表哦)。
看到这个架式,我想大家都要得出结论了:RTPInterface还真是男女通吃啊!不论你客户端与我建立的是tcp连接,还是udp连接,我RTPInterface一律能接收你们的数据,并向你们发出数据!
证据一:向所有客户端发出数据:
很明显啊,先发送udp数据,一对多的问题在GroupSocket中解决。再发送tcp数据,一对多的问题本地解决。
证据二:从所有客户端读取数据:
我现在找不到直接的证据,所以我就憶想一下吧:当udp端口或tcp端口收到数据时,分析后,是哪个客户端的数据就发给对应这个客户端的RTPSink或RTCPInstance。
好像已经把最开始的问题解答完了。下面让我们来分析一下RTPInterface吧。
setStreamSocket()没必要说了吧,看一下addStreamSocke()。从字面意思应能了解,添加一个流式Socket,也就是添加tcp
socket了。循环中查找是否已经存在了,最后如果不存在,就创建之,在tcpStreamRecord的构造函数中己经把自己加入了链表。对于参数,sockNum很易理解,就是socket()返回的那个SOCKET型
数据呗,streamChannelId是什么呢?我们不防再猜测一下(很奇怪,我每次都能猜对,嘿嘿...):rtp over tcp时,这个tcp连接是直接利用了RTSP所用的那个tcp连接,如果同时有很多rtp
session,再加上rtsp session,大家都用这一个socket通信,怎么区分你的还是我的?我想这个channel
id就是用于解决这个问题。给每个session分配一个唯一的id,在发送自己的包时为包再加上个头部,头部中需要有session的标记--也就是这个channel id,包的长度等等字段。这样大家就可以穿一条裤子了,术语叫多路复用,但要注意只有tcp才进行多路复用,udp是不用的,因为udp是一个session对应一个socket(加上RTCP是两个)。
想像一下,服务端要从这个tcp socket读写数据,必须把一个handler加入TaskScheduler中,这个handler在可读数据时进行读,在可写数据时进行写。在读数据时,对读出的数据进行分析,取得数据包的长度,以及其channel id,跟据channel id找到相应的处handler和对象,交给它们去处理自己的数据。
试想两个建立在tcp上的rtp session,这个两个tcp socket既担负着rtsp通讯,又担负着rtp通讯。如果这两个rtp session共用一个stream,那么最终负责这两个session通信的就只有一个RTPInterface,那么这个RTPInterface中的fTCPStreams这个链表中就会有两项,分别对应这两个session。tcpStreamRecord主要用于socket number与channel id的对应。这些tcpStreamRecord是通过addStreamSocket()添加的。处理数据的handler是通过startNetworkReading()添加的,看一下下:
用UDP时很简单,直接把处理函数做为handler加入taskScheduler即可。而TCP时,需向所有的session的socket都注册自己。可以想像,socketDescriptor代表一个tcp socket,并且它有一个链表之类的东西,其中保存了所有的对这个socket感兴趣的RTPInterface,同时也记录了RTPInterface对应的channal id。只有向socketDescriptor注册了自己,socketDescriptor在读取数据时,才能跟据分析出的channel id找到对应的RTPInterface,才能调用RTPInterface中的数据处理handler,当然,这个函数也不是RTPInteface自己的,而是从startNetworkReading()这个函数接收到的调用者的。
上述主要讲的是一个RTPInterface对应多个客户端tcp socket的情形。现在又发现一个问题:SocketDescriptor为什么需要对应多个RTPInterface呢?上面已经讲了,是为了多路复用,因为这个socket即负担rtsp通信又负担rtp通信还负担RTCP通信。SocketDescriptor记录多路复用数据(也就是RTPInterface与channel id)用了一个Hash table:HashTable* fSubChannelHashTable。SocketDescriptor读数据使用函数:static void tcpReadHandler(SocketDescriptor*, int mask)。证据如下:
可见在注册第一个多路复用对象时启动reand handler。看一下函数主体:
最开始的注释中解释了多路复用头的格式。这一段引起了我的兴趣:
啊!原来ServerRequestAlternativeByteHandler是用于处理RTSP数据的。也就是从这个socket收到RTSP数据时,调用ServerRequestAlternativeByteHandler。如果收到RTP/RTCP数据时,先查看其channel id,跟据id找到RTPInterface(RTCP也是用了RTPIterface进行通信),设置RTPInterface中与读缓冲有关的变量,然后当读到包数据的开始位置时,调用rtpInterface中保存的数据处理handler。还记得吧,rtpInterface中的这个数据处理handler在UDP时也被使用,在这个函数中要做的是读取一个包的数据,然后处理这个包。而SocketDescriptor把读取位置置于包数据开始的位置再交给数据处理handler,正好可以使用与UDP相同的数据处理handler!
还有,socketDescriptor们并不属于任何RTPInterface,而是单独保存在一个Hash table中,这样多个RTPInterface都可以注册到一个socketDescriptor中,以实现多路复用。
总结一下通过RTPInterface,live555不仅实现了rtp over udp,还实现了rtp over tcp,而且还实现了同时即有rtp over tcp,又有rtp over udp!
最后,channel id是从哪里来的呢?是在RTSP请求中指定的。在哪个请求中呢?自己找去吧。