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RTP协议的报文头格式结构2010-07-2209:24:44分类：RTP头格式如图2所示：开始12个八进制出现在每个RTP包中，而CSRC标识列表仅出现在混合器插入时。各段含义如下：①版本（V）2位，标识RTP版本。②填充标识（P）1位，如设置填充位，在包尾将包含附加填充字，它不属于有效载荷。填充的最后一个八进制包含应该忽略的八进制计数。某些加密算法需要固定大小的填充字，或为在底层协议数据单元中携带几个RTP包。③扩展（X）1位，如设置扩展位，固定头后跟一个头扩展。④CSRC计数（CC）4位，CSRC计数包括紧接在固定头后CSRC标识符个数。⑤标记（M）1位，标记解释由设置定义，目的在于允许重要事件在包流中标记出来。设置可定义其他标示位，或通过改变位数量来指定没有标记位。⑥载荷类型（PT）7位，记录后面资料使用哪种Codec，receiver端找出相应的decoder解碼出來。常用types：PayloadTypeCodec0PCMμ-Law8PCM-ALaw9G..722audiocodec4G..723audiocodec15G..728audiocodec18G..729audiocodec34G..763audiocodec31G..761audiocodec⑦系列号16位，系列号随每个RTP数据包而增加1，由接收者用来探测包损失。系列号初值是随机的，使对加密的文本攻击更加困难。⑧时标32位，时标反映RTP数据包中第一个八进制数的采样时刻，采样时刻必须从单调、线性增加的时钟导出，以允许同步与抖动计算。时标可以让receiver端知道在正确的时间将资料播放出来。由上图可知，如果只有系列号，并不能完整按照顺序的将data播放出来，因为如果data中间有一段是没有资料的，只有系列号的话会造成错误，需搭配上让它知道在哪个时间将data正确播放出来，如此我们才能播放出正确无误的信息。⑨SSRC32位，SSRC段标识同步源。此标识不是随机选择的，目的在于使同一RTP包连接中没有两个同步源有相同的SSRC标识。尽管多个源选择同一个标识的概率很低，所有RTP实现都必须探测并解决冲突。如源改变源传输地址，也必须选择一个新SSRC标识以避免插入成环行源。⑩CSRC列表0到15项，每项32位。CSRC列表表示包内的对载荷起作用的源。标识数量由CC段给出。如超出15个作用源，也仅标识15个。CSRC标识由混合器插入，采用作用源的SSRC标识。RTP协议分析标签：internet文档视频会议report网络microsoft2008-04-0116:3444385人阅读评论(23)收藏举报分类：NetworkSecurity（12）作者同类文章X版权声明：本文为博主原创文章，未经博主允许不得转载。目录(?)[+]整理记录版本时间内容整理人V1.02008-03-31RTP协议分析初稿彭令鹏RTP协议分析第1章.RTP概述1.1.RTP是什么RTP全名是Real-timeTransportProtocol（实时传输协议）。它是IETF提出的一个标准，对应的RFC文档为RFC3550（RFC1889为其过期版本）。RFC3550不仅定义了RTP，而且定义了配套的相关协议RTCP（Real-timeTransportControlProtocol，即实时传输控制协议）。RTP用来为IP网上的语音、图像、传真等多种需要实时传输的多媒体数据提供端到端的实时传输服务。RTP为Internet上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来提供。1.2.RTP的应用环境RTP用于在单播或多播网络中传送实时数据。它们典型的应用场合有如下几个。简单的多播音频会议。语音通信通过一个多播地址和一对端口来实现。一个用于音频数据（RTP），另一个用于控制包（RTCP）。音频和视频会议。如果在一次会议中同时使用了音频和视频会议，这两种媒体将分别在不同的RTP会话中传送，每一个会话使用不同的传输地址（IP地址＋端口）。如果一个用户同时使用了两个会话，则每个会话对应的RTCP包都使用规范化名字CNAME（CanonicalName）。与会者可以根据RTCP包中的CNAME来获取相关联的音频和视频，然后根据RTCP包中的计时信息(Networktimeprotocol)来实现音频和视频的同步。翻译器和混合器。翻译器和混合器都是RTP级的中继系统。翻译器用在通过IP多播不能直接到达的用户区，例如发送者和接收者之间存在防火墙。当与会者能接收的音频编码格式不一样，比如有一个与会者通过一条低速链路接入到高速会议，这时就要使用混合器。在进入音频数据格式需要变化的网络前，混合器将来自一个源或多个源的音频包进行重构，并把重构后的多个音频合并，采用另一种音频编码进行编码后，再转发这个新的RTP包。从一个混合器出来的所有数据包要用混合器作为它们的同步源（SSRC，见2.2.RTP的封装）来识别，可以通过贡献源列表（CSRC表，见2.2.RTP的封装）可以确认谈话者。1.3.相关概念1.3.1.流媒体流媒体是指Internet上使用流式传输技术的连续时基媒体。当前在Internet上传输音频和视频等信息主要有两种方式：下载和流式传输两种方式。下载情况下，用户需要先下载整个媒体文件到本地，然后才能播放媒体文件。在视频直播等应用场合，由于生成整个媒体文件要等直播结束，也就是用户至少要在直播结束后才能看到直播节目，所以用下载方式不能实现直播。流式传输是实现流媒体的关键技术。使用流式传输可以边下载边观看流媒体节目。由于Internet是基于分组传输的，所以接收端收到的数据包往往有延迟和乱序（流式传输构建在UDP上）。要实现流式传输，就是要从降低延迟和恢复数据包时序入手。在发送端，为降低延迟，往往对传输数据进行预处理（降低质量和高效压缩）。在接收端为了恢复时序，采用了接收缓冲；而为了实现媒体的流畅播放，则采用了播放缓冲。使用接收缓冲，可以将接收到的数据包缓存起来，然后根据数据包的封装信息（如包序号和时戳等），将乱序的包重新排序，最后将重新排序了的数据包放入播放缓冲播放。为什么需要播放缓冲呢？容易想到，由于网络不可能很理想，并且对数据包排序需要处理时耗，我们得到排序好的数据包的时间间隔是不等的。如果不用播放缓冲，那么播放节目会很卡，这叫时延抖动。相反，使用播放缓冲，在开始播放时，花费几十秒钟先将播放缓冲填满（例如PPLIVE），可以有效地消除时延抖动，从而在不太损失实时性的前提下实现流媒体的顺畅播放。到目前为止,Internet上使用较多的流式视频格式主要有以下三种:RealNetworks公司的RealMedia,Apple公司的QuickTime以及Microsoft公司的AdvancedStreamingFormat(ASF)。上面在谈接收缓冲时，说到了流媒体数据包的封装信息（包序号和时戳等），这在后面的RTP封装中会有体现。另外，RealMedia这些流式媒体格式只是编解码有不同，但对于RTP来说，它们都是待封装传输的流媒体数据而没有什么不同。第2章.RTP详解2.1.RTP的协议层次2.1.1.传输层的子层RTP（实时传输协议），顾名思义它是用来提供实时传输的，因而可以看成是传输层的一个子层。图1给出了流媒体应用中的一个典型的协议体系结构。图1流媒体体系结构从图中可以看出，RTP被划分在传输层，它建立在UDP上。同UDP协议一样，为了实现其实时传输功能，RTP也有固定的封装形式。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来提供。这些特点，在第4章可以看到。2.1.2.应用层的一部分不少人也把RTP归为应用层的一部分，这是从应用开发者的角度来说的。操作系统中的TCP/IP等协议栈所提供的是我们最常用的服务，而RTP的实现还是要靠开发者自己。因此从开发的角度来说，RTP的实现和应用层协议的实现没不同，所以可将RTP看成应用层协议。RTP实现者在发送RTP数据时，需先将数据封装成RTP包，而在接收到RTP数据包，需要将数据从RTP包中提取出来。2.2.RTP的封装一个协议的封装是为了满足协议的功能需求的。从前面提出的功能需求，可以推测出RTP封装中应该有同步源和时戳等字段，但更为完整的封装是什么样子呢？请看图2。图2RTP的头部格式版本号（V）：2比特，用来标志使用的RTP版本。填充位（P）：1比特，如果该位置位，则该RTP包的尾部就包含附加的填充字节。扩展位（X）：1比特，如果该位置位的话，RTP固定头部后面就跟有一个扩展头部。CSRC计数器（CC）：4比特，含有固定头部后面跟着的CSRC的数目。标记位（M）：1比特,该位的解释由配置文档（Profile）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，接收方可以由该域检测包的丢失及恢复包序列。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，时间戳初始化成一个初始值。即使在没有信号发送时，时间戳的数值也要随时间而不断地增加（时间在流逝嘛）。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，同步源就是指RTP包流的来源。在同一个RTP会话中不能有两个相同的SSRC值。该标识符是随机选取的RFC1889推荐了MD5随机算法。贡献源列表（CSRCList）：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。2.3.RTCP的封装RTP需要RTCP为其服务质量提供保证，因此下面介绍一下RTCP的相关知识。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识。在RTP会话期间，各参与者周期性地传送RTCP包。RTCP包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料，因此，各参与者可以利用这些信息动态地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型。RTP和RTCP配合使用，它们能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化，因而特别适合传送网上的实时数据。从图1可以看到，RTCP也是用UDP来传送的，但RTCP封装的仅仅是一些控制信息，因而分组很短，所以可以将多个RTCP分组封装在一个UDP包中。RTCP有如下五种分组类型。类型缩写表示用途200SR（SenderReport）发送端报告201RR（ReceiverReport）接收端报告202SDES（SourceDescriptionItems）源点描述203BYE结束传输204APP特定应用表1RTCP的5种分组类型上述五种分组的封装大同小异，下面只讲述SR类型，而其它类型请参考RFC3550。发送端报告分组SR（SenderReport）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包的封装如图3所示。图3RTCP头部的格式版本（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。NTPTimestamp（Networktimeprotocol）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。RTPTimestamp：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’spacketcount：从开始发送包到产生这个SR