0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|F|NRI| Type | |
+-+-+-+-+-+-+-+-+ |
| |
| Bytes 2..n of a single NAL unit |
| |
| +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| :...OPTIONAL RTP padding |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 2. RTP payload format for single NAL unit packet
第一个字节
总结: RTP 负载的第一个字节,通过 F, NRI, Type 这三个字段,完整地携带了 NAL 单元的关键头部信息。 你可以把它想象成 NAL 单元的 "身份证",包含了它的基本属性 (是否重要、类型是什么)
中间部分Nalu
Nalu中的数据部分
最后一行
将 多个小的 NAL 单元 打包到一个 RTP 包的负载中, 共享同一个 RTP 头部。 这样可以减少 RTP 包头的数量,提高传输效率,尤其是在 MTU 较小的网络环境下
存在原因
单时间聚合包 (Single-Time Aggregation Packet, STAP)
多时间聚合包 (Multi-Time Aggregation Packet, MTAP)
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|F|NRI| Type | |
+-+-+-+-+-+-+-+-+ |
| |
| one or more aggregation units |
| |
| +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| :...OPTIONAL RTP padding |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 3. RTP payload format for aggregation packets
详细分析
Table 4. Type field for STAPs and MTAPs
Type Packet Timestamp offset DON-related fields
field length (DON, DONB, DOND)
(in bits) present
--------------------------------------------------------
24 STAP-A 0 no
25 STAP-B 0 yes
26 MTAP16 16 yes
27 MTAP24 24 yes
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
: NAL unit size | |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ |
| |
| NAL unit |
| |
| +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| :
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 6. Structure for single-time aggregation unit
STAP 的核心思想是聚合。在视频编码和传输中,我们通常会将视频数据分割成更小的单元,称为 NAL 单元 (Network Abstraction Layer Units)。 在某些情况下,可能会有多个 NAL 单元具有相同的 NALU-time (NAL 单元时间戳,可以理解为它们属于同一个时间点的视频帧或切片)。 STAP 的目的就是将这些具有相同 NALU-time 的 NAL 单元 打包 成一个 RTP包进行传输,从而提高传输效率,减少 RTP 包头的开销
存在原因
在视频传输中,每个 RTP 包都有自己的头部信息(RTP Header)。如果每个 NAL 单元都单独封装成一个 RTP 包,那么头部开销就会比较大,尤其是在传输大量小 NAL 单元时。 STAP 通过将多个 NAL 单元聚合到一个 RTP 包中,共享同一个 RTP 包头,从而有效地减少了头部开销,提高了带宽利用率
类型一:STAP-A
该类型不包含DON,结构也更简单,主要用于解码顺序不重要或者解码顺序可以通过其他机制保证的情况。简单来说就是将多个具有相同的NALU_time的NALU拼接在一起
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
: |
+-+-+-+-+-+-+-+-+ |
| |
| single-time aggregation units |
| |
| +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| :
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 4. Payload format for STAP-A
类型二:STAP-B
其中包含16位DON,结构较为复杂,比较适用于解码顺序很重要的情况,例如需要处理丢包或者乱序到达的情况
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
: decoding order number (DON) | |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ |
| |
| single-time aggregation units |
| |
| +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| :
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 5. Payload format for STAP-B
STAR-A的RTP包
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| RTP Header |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|STAP-A NAL HDR | NALU 1 Size | NALU 1 HDR |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| NALU 1 Data |
: :
+ +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| | NALU 2 Size | NALU 2 HDR |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| NALU 2 Data |
: :
| +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| :...OPTIONAL RTP padding |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 7. An example of an RTP packet including an STAP-A
containing two single-time aggregation units
STAR-B的RTP包
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| RTP Header |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|STAP-B NAL HDR | DON | NALU 1 Size |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| NALU 1 Size | NALU 1 HDR | NALU 1 Data |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ +
: :
+ +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| | NALU 2 Size | NALU 2 HDR |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| NALU 2 Data |
: :
| +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| :...OPTIONAL RTP padding |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 8. An example of an RTP packet including an STAP-B
containing two single-time aggregation units
与单时间聚合包不同的是其可以将NALU_time不同的NALU聚集到一个RTP包中
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
: decoding order number base | |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ |
| |
| multi-time aggregation units |
| |
| +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| :
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 9. NAL unit payload format for MTAPs
类型一:MTAP16
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
: NAL unit size | DOND | TS offset |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| TS offset | |
+-+-+-+-+-+-+-+-+ NAL unit |
| |
| +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| :
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 10. Multi-time aggregation unit for MTAP16
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| RTP Header |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|MTAP16 NAL HDR | decoding order number base | NALU 1 Size |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| NALU 1 Size | NALU 1 DOND | NALU 1 TS offset |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| NALU 1 HDR | NALU 1 DATA |
+-+-+-+-+-+-+-+-+ +
: :
+ +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| | NALU 2 SIZE | NALU 2 DOND |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| NALU 2 TS offset | NALU 2 HDR | NALU 2 DATA |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ |
: :
| +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| :...OPTIONAL RTP padding |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 12. An RTP packet including a multi-time aggregation
packet of type MTAP16 containing two multi-time
aggregation units
类型二:MTAP24
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
: NAL unit size | DOND | TS offset |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| TS offset | |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ |
| NAL unit |
| +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| :
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 11. Multi-time aggregation unit for MTAP24
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| RTP Header |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|MTAP24 NAL HDR | decoding order number base | NALU 1 Size |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| NALU 1 Size | NALU 1 DOND | NALU 1 TS offs |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|NALU 1 TS offs | NALU 1 HDR | NALU 1 DATA |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ +
: :
+ +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| | NALU 2 SIZE | NALU 2 DOND |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| NALU 2 TS offset | NALU 2 HDR |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| NALU 2 DATA |
: :
| +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| :...OPTIONAL RTP padding |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 13. An RTP packet including a multi-time aggregation
packet of type MTAP24 containing two multi-time
aggregation units
了解
当单个Nalu大小超过MTU限制的时候,无法在一个RTP包转给你传输,那么就会对NALU分割成多段进行处理,然后将每个片段封装成RTP包中,从而实现对大型Nalu进行可靠传输
分片基本规则了解
不包含DON,结构简单
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| FU indicator | FU header | |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ |
| |
| FU payload |
| |
| +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| :...OPTIONAL RTP padding |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 14. RTP payload format for FU-A
包含DON,结构较为复杂
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| FU indicator | FU header | DON |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-|
| |
| FU payload |
| |
| +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| :...OPTIONAL RTP padding |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 15. RTP payload format for FU-B
FU的注意事项总结