rtp协议分析

感谢原作者：http://blog.csdn.net/rootusers/article/details/41864387

网络模型：

网络通信分为7层(OSI)，是一个理论模型，由高到低分别是：

应用层：文件传输，电邮，文件服务等。HTTP,Telnet，DNS, FTP等协议

表示层：数据格式化，代码转换，数据加密等

会话层：解除或建立与别的接点的联系

传输层：提供端到端的接口   TCP UDP  RTP

网络层：为数据包选择路由    IP ICMP RIP

数据链路层：传输有地址的帧以及错误检测功能     

物理层：以二进制数据形式在物理媒体上传输数据 

TCP/IP五层模型：应用层，传输层，网络层，数据链路层，物理层。

TCP/IP与低层次的数据链路层和物理层无关，这是其重要特点。

流媒体：

在Internet上传输音频和视频有两种方式：下载和流式传输。下载就是将文件下载到本地，才能播放，这是有延迟的，不能实现直播。流式传输是实现流媒体的关键，使用流式传输可以边下载边观看视频。由于Internet是基于分组传输的，所以客户端接收到的数据包会有延迟和乱序。为了降低延迟，在发送端往往采用降低质量或者高效压缩的方式进行处理，在接收端为了恢复时序，往往采用接收缓冲。

接收缓冲的意思就是先将接收到的数据缓存起来，然后根据数据包的封装信息，如包序号或者时间戳等，将乱序的包重新排序，然后将重新排序的包放入播放缓存进行播放。

RTP：全名实时传输协议(Real-time Transport protocol),顾名思义就是用来进行流媒体传输的，因而可以看成传输层的一个子层。

一个典型的协议体系结构如图一：

RTP建立在UDP之上，应用层之下，RTP用来为端到端的实时传输提供时间信息和流同步，但并不保证服务质量，服务质量由RTCP保证。

RTP与其他协议的关系：

应用层的一部分：

但是也有人讲RTP看做应用层的协议，这是站在了开发者的角度。TCP/IP提供的是我们最常用的服务，但是RTP需要应用者自己去开发，从开发者的角度讲，

RTP的实现和应用层的协议的实现没不同，所以可以将RTP看成是应用层的协议。

RTP的封装：

一个协议的封装满足协议的功能的需求，RTP的封装如图所示：

版本号(V)：2比特，用来标志使用RTP版本。

填充位(P)：1比特，如果该位置位，则该RTP包的尾部就包含填充的附加字节。

扩展位(X)：1比特，如果该位置位，则该RTP包的固定头部后面就跟着一个扩展头部。

CSRC技术器(CC)：4比特，含有固定头部后面跟着的CSRC的数据

标记位(M)：1比特，该位的解释由配置文档来承担。

载荷类型(PT)：7比特，标识了RTP载荷的类型。

序列号(SN)：16比特，发送方在每发送完一个RTP包后就将该域的值增加1，可以由该域检测包的丢失及恢复包的序列。序列号的初始值是随机的。

时间戳：32比特，记录了该包中数据的第一个字节的采样时刻。在一次会话开始时，时间戳初始化为一个初始值。即使

在没有信号发送时，时间戳的值也要随时间的不断的增加而增加。时间戳是去除抖动和实现同步不可缺少的。

同步源标识符(SSRC)：32比特，同步源就是RTP包源的来源。在同一个RTP会话中不能有两个相同的SSRC值。该标识符是

随机获取的RFC1889推荐了MD5随机算法。

贡献源列表(CSRC List)：0-15项，每项32比特，用来标志对一个RTP混合器产生的新包有贡献的所有RTP包的源。由混合器将这些有贡献的SSRC标识符插入表中。SSRC标识符都被列出来，以便接收端能正确指出交谈双方的身份。

RTCP的封装：

RTP需要RTCP为其服务提供保证。

RTCP的主要功能是:服务质量的监视与反馈，媒体间的同步，以及多播组中成员的标志。在RTP会话期间，各参与者周期性的发送

RTCP包。RTCP包中含有以发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计信息，因此各参与者可以根据这些信息动态的

改变传输速率，甚至可以改变有效载荷类型。

RTCP也是用UDP来传输的。但是RTCP封装的仅是一些控制信息，因而分组很短，所以可以将多个RTCP包分组封装在

一个UDP包中。RTCP中有如下5组分组

以上5组封装大同小异。比如：SR

发送端报告分组SR用来使发送端以多播方式向所有接收端报告发送情况。SR分组的主要内容有：

相应的RTP流的SSRC，RTP流中最新产生的RTP分组的时间戳和NTP，RTP流包含的分组数，RTP流包含的字节数。

SR包的封装如下。

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（Interarrival jitter）：RTP数据包接受时间的统计方差估。

上次SR时间戳（Last SR,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（Delay since last SR,DLSR）：上次从SSRC_n收到SR包到发送本报告的延时。

RTP会话的建立：

当应用程序建立一个RTP会话时，应用程序将确定一对目的传输地址。目的传输地址由一个网络地址和一对端口号组成，有两个端口，一个给RTP包，一个给

RTCP包，使得RTP/RTCP能正确的发送。RTP数据发向对应的UD端口，而对应的控制信号RTCP数据发向相邻的奇数UDP端口(偶数的UDP端口+1)。这样构成一个UDP端口对。

RTP的发送过程如下，接收过程相反：

1>RTP协议从上层接收流媒体信息码流(如H.263),封装成RTP数据包;RTCP从上层接收控制信息，封装成RTCP包。

2>RTP将RTP数据包发往UDP端口对中偶数端口，RTCP将RTCP包发往UDP端口的接收端口。

RTP的基础知识差不多就这么多，如果想深入研究RTP协议，推荐一个开源项目：jrtplib