RTP和RTCP協(xié)議原理市公開課一等獎(jiǎng)省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

RTP和RTCP協(xié)議原理HCNP-VCIHVCP視頻會(huì)議協(xié)議原理Version:V1.0(0608)RTP和RTCP協(xié)議原理第1頁(yè)前言RTP是由1996年IETF（Internet

Engineering

Task

Force）AVT（Audio/Video

Transport）提出，并作為RFC1889公布。后續(xù)IETF在公布RFC3550中又新增添了RTCP等很多相關(guān)內(nèi)容。RTP和RTCP協(xié)議原理第2頁(yè)目標(biāo)學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)：了解RTP/RTCP基本原理掌握RTP/RTCP報(bào)文格式掌握RTP/RTCP應(yīng)用RTP和RTCP協(xié)議原理第3頁(yè)

第1章RTP/RTCP概述第2章RTP/RTCP報(bào)文格式第3章RTP/RTCP應(yīng)用內(nèi)容介紹RTP和RTCP協(xié)議原理第4頁(yè)內(nèi)容介紹

第1章RTP/RTCP概述1.1RTP/RTCP介紹1.2RTP/RTCP功效1.3RTP工作原理RTP和RTCP協(xié)議原理第5頁(yè)1.1RTP/RTCP介紹--多媒體服務(wù)多媒體服務(wù)特點(diǎn):

實(shí)時(shí)性

信息量大音視頻同時(shí)RTP和RTCP協(xié)議原理第6頁(yè)1.1RTP/RTCP介紹--必要性音視頻同步服務(wù)質(zhì)量實(shí)時(shí)傳輸多媒體服務(wù)中業(yè)務(wù)需求：RTP:實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)文傳輸RTCP:監(jiān)測(cè)RTP會(huì)話服務(wù)質(zhì)量處理方法RTP和RTCP協(xié)議原理第7頁(yè)1.1RTP/RTCP介紹--概念RTP和RTCP獨(dú)立于傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層，RFC3550文檔包含了以下兩個(gè)緊密相關(guān)部分：RTP(Real-timeTransportProtocol)：是針對(duì)多媒體數(shù)據(jù)流傳輸協(xié)議,由IETF(Internet工程任務(wù)組)作為RFC1889公布，現(xiàn)普通都采取后續(xù)版本RFC3550。RTCP(Real-timeTransportControlProtocol)：實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議，提供服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控以及傳遞媒體會(huì)話中參加者信息，由RTCP由RFC3550定義。RTP和RTCP協(xié)議原理第8頁(yè)內(nèi)容介紹

第1章RTP/RTCP概述1.1RTP/RTCP介紹1.2RTP/RTCP功效1.3RTP工作原理RTP和RTCP協(xié)議原理第9頁(yè)1.2RTP功效RTP在VoIP中作用為：1）實(shí)時(shí)傳輸媒體信息2）消除抖動(dòng)3）排序4）預(yù)防丟包5）在一定場(chǎng)所下能夠傳輸DTMF信號(hào)，信號(hào)音和信令RTP和RTCP協(xié)議原理第10頁(yè)1.2RTCP功效RTCP報(bào)文封裝在UDP中進(jìn)行傳輸，作用以下:質(zhì)量反饋傳輸層標(biāo)識(shí)（CNAME）給參加者發(fā)送RTCP控制報(bào)文最小會(huì)話控制消息（可選）RCTP端口號(hào)=RTP端口號(hào)+1RTP和RTCP協(xié)議原理第11頁(yè)1.2RTCP功效默認(rèn)RTP/RTCP端口為：5004和5005。不過(guò)RTP/RTCP端口都是能夠協(xié)商，以下列圖所表示，10500端口用于RTP而10501端口用于RTCP。RTP端口號(hào)為10500RTCP端口號(hào)為10501RTPRTCPRTP和RTCP協(xié)議原理第12頁(yè)內(nèi)容介紹

第1章RTP/RTCP概述1.1RTP/RTCP介紹1.2RTP/RTCP功效1.3RTP工作原理RTP和RTCP協(xié)議原理第13頁(yè)1.3RTP工作原理RTP提供帶有實(shí)時(shí)特征端對(duì)端數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。RTP運(yùn)行在UDP之上，每一個(gè)RTP報(bào)文封裝在一個(gè)UDP數(shù)據(jù)報(bào)之中。RTP在Internet中位置應(yīng)用層RTPUDPIP數(shù)據(jù)鏈路層物理層RTP和RTCP協(xié)議原理第14頁(yè)1.3RTP工作原理比如：雙方進(jìn)行視頻會(huì)議通話，這個(gè)時(shí)候產(chǎn)生語(yǔ)音流A和視頻流V，能夠看到二者之間利用RTP中負(fù)載Payload進(jìn)行封裝傳輸，RTP流中包含語(yǔ)音流A和視頻流V。RTP和RTCP協(xié)議原理第15頁(yè)本章小結(jié)RTP/RTCP概述RTP/RTCP介紹

RTP/RTCP功效

RTP工作原理RTP和RTCP協(xié)議原理第16頁(yè)第1章RTP/RTCP概述第2章RTP/RTCP報(bào)文格式第3章RTP/RTCP應(yīng)用內(nèi)容介紹RTP和RTCP協(xié)議原理第17頁(yè)內(nèi)容介紹

第2章RTP/RTCP報(bào)文格式2.1RTP報(bào)文格式2.2RTCP報(bào)文格式RTP和RTCP協(xié)議原理第18頁(yè)2.1RTP數(shù)報(bào)文格式RTP是由IETF作為RFC1889公布數(shù)據(jù)協(xié)議，負(fù)責(zé)對(duì)流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行封包并實(shí)現(xiàn)媒體流實(shí)時(shí)傳輸。每一個(gè)RTP數(shù)據(jù)報(bào)都由頭部（Header）和負(fù)載（Payload）兩個(gè)部分組成。其中頭部前12個(gè)字節(jié)含義是固定，而負(fù)載則能夠是音頻或者視頻數(shù)據(jù)。RTP和RTCP協(xié)議原理第19頁(yè)2.1RTP報(bào)文格式(1)以下是RTP數(shù)據(jù)報(bào)文格式：RTP和RTCP協(xié)議原理第20頁(yè)2.1RTP報(bào)文格式(2)域名長(zhǎng)度（bit）含義Version（V）2定義了RTP版本，此協(xié)議定義版本是2。Padding（P）1假如填充位被設(shè)置為1，則一個(gè)或多個(gè)附加字節(jié)會(huì)加在包頭最終，附加最終一個(gè)字節(jié)放置附加字節(jié)數(shù)。填充可能用于一些含有固定長(zhǎng)度加密算法，或者在底層數(shù)據(jù)單元中傳輸多個(gè)RTP包。Extension（X）1假如設(shè)置為1，固定頭（僅）后面跟隨一個(gè)頭擴(kuò)展。CSRCcount（CC）4定義本頭部包含CSRC源數(shù)目。Marker（M）1由詳細(xì)協(xié)議要求。它用來(lái)允許在比特流中標(biāo)識(shí)主要事件，如幀范圍。Payloadtype（PT）7定義RTP負(fù)載類型。其中比較主要幾個(gè)域及其意義以下：RTP和RTCP協(xié)議原理第21頁(yè)2.1RTP報(bào)文格式(3)域名長(zhǎng)度（bit）含義Sequence

number序列號(hào)16序列號(hào)初始值是隨機(jī)，每發(fā)送一個(gè)RTP數(shù)據(jù)包，序列號(hào)遞增。接收端依據(jù)它檢測(cè)丟包和重建數(shù)據(jù)包。Timestamp時(shí)間標(biāo)志32反應(yīng)了RTP數(shù)據(jù)包中第一個(gè)比特抽樣瞬間。抽樣瞬間精度必須滿足同時(shí)需求，方便進(jìn)行同時(shí)和抖動(dòng)計(jì)算。時(shí)間標(biāo)志起始值是隨機(jī)，以后隨依據(jù)報(bào)文數(shù)據(jù)大小遞增。SSRC同時(shí)源標(biāo)識(shí)32用于識(shí)別RTP報(bào)文發(fā)送者。標(biāo)識(shí)符被隨機(jī)生成，以使在同一個(gè)RTP會(huì)話期中沒有任何兩個(gè)同時(shí)源有相同SSRC識(shí)別符。盡管多個(gè)源選擇同一個(gè)SSRC識(shí)別符概率很低，全部RTP實(shí)現(xiàn)工具都必須準(zhǔn)備檢測(cè)和解決沖突。若一個(gè)源改變本身源傳輸?shù)刂?，必須選擇新SSRC識(shí)別符，以防止被看成一個(gè)環(huán)路源。CSRC列表0-4800到15項(xiàng)，每項(xiàng)32比特CSRC列表識(shí)別在此包中負(fù)載有貢獻(xiàn)源。識(shí)別符數(shù)目在CC域中給定。若有貢獻(xiàn)源多于15個(gè)，僅識(shí)別15個(gè)。CSRC識(shí)別符由混合器插入，用有貢獻(xiàn)源SSRC識(shí)別符。比如語(yǔ)音包，混合產(chǎn)生新包全部源SSRC標(biāo)識(shí)符都被陳列，以期在接收機(jī)處正確指示交談?wù)?。其中比較主要幾個(gè)域及其意義以下：RTP和RTCP協(xié)議原理第22頁(yè)2.1RTP報(bào)文格式--報(bào)文分析RTP和RTCP協(xié)議原理第23頁(yè)內(nèi)容介紹第2章RTP/RTCP報(bào)文格式2.1RTP報(bào)文格式2.2RTCP報(bào)文格式RTP和RTCP協(xié)議原理第24頁(yè)2.2RTCP報(bào)文格式--報(bào)文類型在RTP規(guī)范（RFC3550）中，一共定義了5種RTCP匯報(bào)用來(lái)匯報(bào)當(dāng)前控制信息：PacketType值分組類型描述200SR（Senderreport）發(fā)送方匯報(bào)201RR（Receiverreport）接收方匯報(bào)202SDES（Sourcedescription）源描述匯報(bào)203BYE（Goodbye）離開會(huì)話204APP（Application-defined）應(yīng)用定義RTP和RTCP協(xié)議原理第25頁(yè)2.2RTCP報(bào)文格式(1)RTCP5種匯報(bào)：RR，SR，SDES，BYE和APP。他們使用共同結(jié)構(gòu)，不過(guò)在一些詳細(xì)地方有一些不一樣。以下是RTCP報(bào)文基本結(jié)構(gòu)：RTP和RTCP協(xié)議原理第26頁(yè)2.2RTCP報(bào)文格式(2)其中比較主要幾個(gè)域及其意義以下：域名長(zhǎng)度（bit）含義Version（V）2定義了RTP版本，此協(xié)議定義版本是2。Padding（P）1假如填充位被設(shè)置為1，則一個(gè)或多個(gè)附加字節(jié)會(huì)加在包頭最終，附加最終一個(gè)字節(jié)放置附加字節(jié)數(shù)。填充可能用于一些含有固定長(zhǎng)度加密算法，或者在底層數(shù)據(jù)單元中傳輸多個(gè)RTP包。Itemcount（IC）5有些RTCP分組類型包含多個(gè)條目（item），IC用來(lái)計(jì)算有多少個(gè)條目。因?yàn)镮C只有5個(gè)比特，所以最多31個(gè)item。假如需要item超出31個(gè)，那么應(yīng)用實(shí)現(xiàn)必須包含多個(gè)RTCP分組。假如IC為0表示空item列表。分組假如不需要item列表，那么能夠把IC字段用于其它目標(biāo)。Packettype（PT）8PT標(biāo)識(shí)了分組中攜帶消息類型。在RTP標(biāo)準(zhǔn)中定義了5種類型：RR，SR，SDES，BYE和APP。Length（M）16分組長(zhǎng)度，以4bytes為單位，所以意味著RTCP分組必須是4字節(jié)對(duì)齊。該長(zhǎng)度不包含32bites固定頭，也就是說(shuō)length為0也是合理，說(shuō)明只有4字節(jié)頭部（這種情況IC也是0）。RTP和RTCP協(xié)議原理第27頁(yè)282.2RTCP報(bào)文格式--SR報(bào)文格式(1)為了補(bǔ)充接收者匯報(bào)，RTP協(xié)議還要求了最近發(fā)送數(shù)據(jù)參加者發(fā)送SR，該匯報(bào)提供了發(fā)送媒體一些信息。主要用于接收端同時(shí)多媒體流，如語(yǔ)音和視頻流。RTP和RTCP協(xié)議原理第28頁(yè)2.2RTCP報(bào)文格式--SR報(bào)文格式(2)其中域及其意義以下：域名長(zhǎng)度（bit）含義NTP

timestamp6464bites，無(wú)符號(hào)整數(shù)。指出了該匯報(bào)發(fā)出時(shí)時(shí)間。該時(shí)間戳高32bites以NTP格式表示，從191月1日開始計(jì)數(shù)，以秒為單位。低32bites表示秒后面小數(shù)。假如需要轉(zhuǎn)化Unix時(shí)間到NTP時(shí)間，在Unix時(shí)間加上2,208,988,800即可。RTP

timestamp/RTP時(shí)間戳以RTP媒體流時(shí)鐘為單位，這個(gè)值通常不等于前面分組數(shù)據(jù)RTP時(shí)間戳，因?yàn)闀r(shí)間會(huì)流逝。Sender'spacketcount/表示這個(gè)同時(shí)源從這個(gè)會(huì)話開始到現(xiàn)在（發(fā)出RTCP報(bào)文時(shí)）發(fā)出數(shù)據(jù)分組個(gè)數(shù)。Sender'soctetcount/表示同時(shí)源從這個(gè)會(huì)話開始到現(xiàn)在（發(fā)出RTCP報(bào)文時(shí)）發(fā)出全部數(shù)據(jù)分組字節(jié)數(shù)。假如發(fā)送者改變了SSRC，那么sender'spacketcount和sender'soctetcount被會(huì)被重置。RTP和RTCP協(xié)議原理第29頁(yè)2.2RTCP報(bào)文格式--SR報(bào)文實(shí)例以下是SR報(bào)文實(shí)例:RTP和RTCP協(xié)議原理第30頁(yè)2.2RTCP報(bào)文格式--RR報(bào)文格式(1)RTCP經(jīng)過(guò)RR能夠很好地確保傳輸質(zhì)量，每個(gè)接收數(shù)據(jù)參加者都要發(fā)出RR。RTP和RTCP協(xié)議原理第31頁(yè)2.2RTCP報(bào)文格式--RR報(bào)文格式(2)其中域及其意義以下：域名長(zhǎng)度(bit)含義ReporteeSSRC（接收者同時(shí)源）32占用32bites，表示這個(gè)匯報(bào)反饋給誰(shuí)，也就是誰(shuí)適合接收這個(gè)匯報(bào)。Lossfraction（丟包率）8占用8bites，定義為這個(gè)匯報(bào)周期丟失分組除以期待分組數(shù)量。Cumulativenumberofpacketslost（丟包數(shù)量）2424bites帶符號(hào)整形，累計(jì)丟失包個(gè)數(shù)。計(jì)算方法是：期待接收分組數(shù)目-實(shí)際接收分組數(shù)目。所謂期待分組數(shù)目是這么定義：最終一個(gè)分組序列號(hào)－初始化分組序列號(hào)。Extendedhighestsequencenumber（擴(kuò)展高位序列號(hào)）32占用32bites，低16bites取值為當(dāng)前收到RTP報(bào)文序列號(hào)，高16bites是擴(kuò)展位，用于標(biāo)識(shí)序列號(hào)周期計(jì)數(shù)。Interarrivaljitter（抖動(dòng)評(píng)定）32占用32bites，數(shù)據(jù)分組傳輸統(tǒng)計(jì)評(píng)定值，用于評(píng)定網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)情況。表示方式和時(shí)間戳相同。Lastsenderreport(LSR)32占用32bites，等于從reportee最近接收到SR分組64bitsNTP格式時(shí)間戳中間32bites，假如沒有接收到SR分組，那么LSR置0。Delaysincelastsenderreport(DLSR)表示接收到最近SR到發(fā)出這個(gè)匯報(bào)時(shí)延，單位是1/65,536秒。假如沒有接收到SR，DLSR置0。RTP和RTCP協(xié)議原理第32頁(yè)2.2RTCP報(bào)文格式--RR報(bào)文實(shí)例以下是RR報(bào)文實(shí)例RTP和RTCP協(xié)議原理第33頁(yè)2.2RTCP報(bào)文格式--SDES報(bào)文格式(1)RTCP還能夠經(jīng)過(guò)傳輸SDES來(lái)詳細(xì)描述源，如標(biāo)識(shí)和一些輔助信息（地理位置，電話號(hào)碼以及Email地址等信息）。普通來(lái)說(shuō)SDES數(shù)據(jù)由用戶輸入，顯示在應(yīng)用圖形界面上。RTP和RTCP協(xié)議原理第34頁(yè)2.2RTCP報(bào)文格式--SDES報(bào)文格式(2)普通來(lái)說(shuō)SDES列表（listofSDESitems）以被描述源SSRC開始。跟隨一個(gè)或者多個(gè)描述項(xiàng)，描述項(xiàng)格式以下列圖：假如描述項(xiàng)type＝1，那么該描述稱為CNAMEitem，為每個(gè)參加者提供了規(guī)范名（canonicalname）。這個(gè)規(guī)范名是穩(wěn)固永久標(biāo)識(shí)，獨(dú)立于同時(shí)源標(biāo)識(shí)。CNAME能同時(shí)用于一個(gè)參加者多個(gè)會(huì)話。CNAME是唯一一個(gè)強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)SDESitem，全部實(shí)現(xiàn)必須實(shí)現(xiàn)該描述。RTP和RTCP協(xié)議原理第35頁(yè)2.2RTCP報(bào)文格式--SDES報(bào)文實(shí)例以下分別是SR和RRSDES報(bào)文實(shí)例SRSDES報(bào)文案例RRSDES報(bào)文案例RTP和RTCP協(xié)議原理第36頁(yè)2.2RTCP報(bào)文格式--BYE報(bào)文格式(1)RTCP協(xié)議能夠經(jīng)過(guò)BYE分組進(jìn)行自由組員控制，RTCPBYE標(biāo)識(shí)離開會(huì)話組員，或者組員改變SSRC。BYE分組可能在傳輸中丟失，而且應(yīng)用實(shí)現(xiàn)不會(huì)再次產(chǎn)生BYE分組。所以接收者應(yīng)該準(zhǔn)備好對(duì)一些用戶超時(shí)，而且沒有接收到BYE分組。RTP和RTCP協(xié)議原理第37頁(yè)2.2RTCP報(bào)文格式--BYE報(bào)文實(shí)例以下是BYE報(bào)文實(shí)例RTP和RTCP協(xié)議原理第38頁(yè)2.2RTCP報(bào)文格式--APP報(bào)文格式APP數(shù)據(jù)報(bào)文允許應(yīng)用定義擴(kuò)展。APP分組用來(lái)進(jìn)行一些非標(biāo)準(zhǔn)RTCP擴(kuò)展，或者進(jìn)行一些新特征試驗(yàn)，等到試驗(yàn)成熟，就能夠注冊(cè)成一個(gè)新類型。應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對(duì)不認(rèn)識(shí)APP應(yīng)該給予忽略。RTP和RTCP協(xié)議原理第39頁(yè)2.2RTCP報(bào)文格式--APP匯報(bào)實(shí)例Application-definedpacketname使用4個(gè)字符標(biāo)識(shí)符，唯一標(biāo)識(shí)這個(gè)擴(kuò)展。每個(gè)字符使用ASCII編碼格式，區(qū)分大小寫。RTP和RTCP協(xié)議原理第40頁(yè)本章小結(jié)RTP/RTCP報(bào)文格式RTP報(bào)文格式RTCP報(bào)文格式RTP和RTCP協(xié)議原理第41頁(yè)第1章RTP/RTCP概述

第2章RTP/RTCP報(bào)文格式第3章RTP/RTCP應(yīng)用內(nèi)容介紹RTP和RTCP協(xié)議原理第42頁(yè)內(nèi)容介紹

第3章RTP/RTCP應(yīng)用3.1RTP應(yīng)用3.2RTCP應(yīng)用RTP和RTCP協(xié)議原理第43頁(yè)443.1RTP應(yīng)用--相關(guān)協(xié)議RTP和RTCP協(xié)議原理第44頁(yè)3G手機(jī)3.1RTP應(yīng)用--H.323實(shí)體H.323：實(shí)現(xiàn)分組交換網(wǎng)上多媒體會(huì)議擴(kuò)展后支持IP電話H.323包含四個(gè)組成部分：終端：Endpoint網(wǎng)關(guān)：Gateway關(guān)守：Gatekeeper多點(diǎn)控制單元：MCUMCU網(wǎng)關(guān)/VIGGKPSTN/GSM/CDMA/3GPSTN電話標(biāo)清終端高標(biāo)清會(huì)議室型終端IP/ISDN/E1RTP和RTCP協(xié)議原理第45頁(yè)3.1RTP應(yīng)用--基于H.323組網(wǎng)架構(gòu)MCU多點(diǎn)控制單元Gateway網(wǎng)關(guān)TerminalH.323終端Gatekeeper網(wǎng)守H.323H.323H.323H.323RTP和RTCP協(xié)議原理第46頁(yè)473.1RTP應(yīng)用--H.323協(xié)議棧RTP和RTCP協(xié)議原理第47頁(yè)3.1RTP應(yīng)用--H.323呼叫過(guò)程GK終端A終端BARQACFSetupARQACFCallProceedingAlertingConnectcapabilitiesexchangemaster-slavedeterminationOpenLogicalChannelEndSessionCommandEndSessionCommandRealseCompleteDRQDCFDRQDCFRAS

MessageCallSignalingMessageH.245messageRTP/RTCPTalkingTalkingRTP和RTCP協(xié)議原理第48頁(yè)3.1RTP應(yīng)用--SIPSIP（SessionInitiationProtocol）是應(yīng)用層控制協(xié)議。SIP被