RTP-RTCP協(xié)議

1、 Southwest university of science and technology視頻信息處理與傳輸實(shí)驗(yàn)報告報告名稱RTP-RTCP協(xié)議專業(yè)班級電子1002班學(xué)生姓名學(xué)號指導(dǎo)教師 實(shí)驗(yàn)四 RTP-RTCP協(xié)議一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解實(shí)時傳輸協(xié)議RTP和實(shí)時傳輸控制協(xié)議RTCP的基本原理； 2、學(xué)習(xí)使用RTP數(shù)據(jù)報發(fā)送實(shí)時數(shù)據(jù)，并接收重組； 3、學(xué)會使用Wireshark進(jìn)行抓包，并分析數(shù)據(jù)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、RTP協(xié)議報文段的說明語句RTP（Real-time Transport Protocol，實(shí)時傳輸協(xié)議）是一個網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。RTP報文由兩部分組成：報頭和有效載

2、荷。RTP報頭格式如圖1所示，其中：圖1 RTP報頭格式V：RTP協(xié)議的版本號，占2位，當(dāng)前協(xié)議版本號為2。P：填充標(biāo)志，占1位，如果P=1，則在該報文的尾部填充一個或多個額外的八位組，它們不是有效載荷的一部分。X：擴(kuò)展標(biāo)志，占1位，如果X=1，則在RTP報頭后跟有一個擴(kuò)展報頭。CC：CSRC計數(shù)器，占4位，指示CSRC 標(biāo)識符的個數(shù)。M: 標(biāo)記，占1位，不同的有效載荷有不同的含義，對于視頻，標(biāo)記一幀的結(jié)束；對于音頻，標(biāo)記會話的開始。PT: 有效載荷類型，占7位，用于說明RTP報文中有效載荷的類型，如GSM音頻、JPEM圖像等。序列號：占16位，用于標(biāo)識發(fā)送者所發(fā)送的RTP報文的序列號，每發(fā)送

3、一個報文，序列號增1。接收者通過序列號來檢測報文丟失情況，重新排序報文，恢復(fù)數(shù)據(jù)。時戳(Timestamp)：占32位，時戳反映了該RTP報文的第一個八位組的采樣時刻。接收者使用時戳來計算延遲和延遲抖動，并進(jìn)行同步控制。同步信源(SSRC)標(biāo)識符：占32位，用于標(biāo)識同步信源。該標(biāo)識符是隨機(jī)選擇的，參加同一視頻會議的兩個同步信源不能有相同的SSRC。特約信源(CSRC)標(biāo)識符：每個CSRC標(biāo)識符占32位，可以有015個。每個CSRC標(biāo)識了包含在該RTP報文有效載荷中的所有特約信源。2、RTCP協(xié)議報文段的說明語句RTCP（RTP Control Protocol,控制協(xié)議）監(jiān)控服務(wù)質(zhì)量并傳送正在

4、進(jìn)行的會話參與者的相關(guān)信息。RTCP包括五種數(shù)據(jù)包類型（RFC3550 Page69）：表1 RTCP的五種分組類型類型縮寫表示用途200SR發(fā)送端報告201RR接收端報告202SDES源點(diǎn)描述203BYE結(jié)束傳輸204APP特定應(yīng)用以上五種分組的封裝大同小異，以SR報文為例詳細(xì)描述一下RTCP報文格式（RFC3550 Page35）：表2 SR包的報文格式0123-78-1516-31V=2PRCPT=SR=200長度發(fā)送端SSRCNTP時間標(biāo)志NTP時間標(biāo)志RTP時間標(biāo)志發(fā)送端數(shù)據(jù)包計數(shù)發(fā)送端字節(jié)計數(shù)SSRC-1(第一個數(shù)據(jù)源SSRC)丟失率(8位)丟失數(shù)據(jù)包累計數(shù)(24位)收到的最大序號

5、擴(kuò)充接收抖動最后SR延時(LSR)從最后一個SR以來的延時(DLSR)SSRC-2(第二個數(shù)據(jù)源的SSRC )由框架文件說明的補(bǔ)充它由三部分成組成，也可包含擴(kuò)充部分。第一部分是長度為8個字節(jié)的報頭。每個字段的含義如下：V、P字段與RTP報頭中相應(yīng)字段的含義相同。RC：接收報告計數(shù)，5位。數(shù)據(jù)包中RR數(shù)據(jù)塊的數(shù)目，可為0。PT：數(shù)據(jù)包類型，8位。其值為常量200，用于標(biāo)識SR數(shù)據(jù)包。Length： 16位。RTCP數(shù)據(jù)包的長度，包括報頭和補(bǔ)充字節(jié)信息，每32位為一個計數(shù)單元。SSRC： 32位。創(chuàng)建SR數(shù)據(jù)包的同步源標(biāo)識符。第二部分是長度為20個字節(jié)的發(fā)送端信息，每個SR都含有這部分信息。它對發(fā)

6、送端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行計數(shù)。每個字段的含義如下：NTP時間標(biāo)志：64位。表示SR的發(fā)送時間。它與從接收端返回的時間標(biāo)志配合用來計算在發(fā)送端和接收端間的數(shù)據(jù)傳輸時間。RTP時間標(biāo)志：32位。與NTP時間標(biāo)志對應(yīng)的時間值。它用于同步與NTP時間標(biāo)志同步的數(shù)據(jù)源。也可用于接收端估算RTP時鐘頻率。發(fā)送端數(shù)據(jù)包計數(shù)：32位。從開始傳輸?shù)疆a(chǎn)生SR數(shù)據(jù)包這段時間內(nèi)由發(fā)送端發(fā)送的RTP數(shù)據(jù)包。發(fā)送端改變其SSRC標(biāo)識符時重新設(shè)置該計數(shù)值。第三部分是0個或多個RR數(shù)據(jù)塊。數(shù)據(jù)塊的數(shù)量由接收最后一個報告以來該發(fā)送端所收聽的其它數(shù)據(jù)源的數(shù)量確定。每個RR數(shù)據(jù)塊通過接收來自單同步源的RTP數(shù)據(jù)包傳輸統(tǒng)計信息。由于沖突而

7、使數(shù)據(jù)源改變其SSRC標(biāo)識符時，接收端不改變其統(tǒng)計信息。統(tǒng)計信息有：SSRC_n(數(shù)據(jù)源標(biāo)識符)：32位。SSRC標(biāo)識符，在RR數(shù)據(jù)塊中與數(shù)據(jù)源有關(guān)的信息。丟失率：8位。發(fā)送前一個SR或RR數(shù)據(jù)包后來自數(shù)據(jù)源SSRC_ n的RTP數(shù)據(jù)包的丟失比例等于丟失的數(shù)據(jù)包除以發(fā)送的數(shù)據(jù)包。因復(fù)制而使數(shù)據(jù)包丟失數(shù)為負(fù)值時，丟失率為0。丟失數(shù)據(jù)包累計數(shù)：24位。開始接收后，來自數(shù)據(jù)源SSRC_n的丟失數(shù)據(jù)包數(shù)量等于發(fā)送的數(shù)據(jù)包減去實(shí)際收到的數(shù)據(jù)包，包括以后收到的或復(fù)制的數(shù)據(jù)包。因此，后來收到的數(shù)據(jù)包不作為丟失數(shù)據(jù)包。當(dāng)復(fù)制數(shù)據(jù)包時，丟失數(shù)據(jù)包的值可能為負(fù)數(shù)。發(fā)送的數(shù)據(jù)包個數(shù)等于收到的數(shù)據(jù)包中的最大序號減去最

8、小序號。收到的最大序號擴(kuò)展：32位。低16位為從數(shù)據(jù)源SSRCen收到的RTP數(shù)據(jù)包的最大序號。高16位為對上述序號的擴(kuò)展。接收抖動:32位。RTP數(shù)據(jù)包收到時刻的統(tǒng)計偏差的估值，用時間標(biāo)志單元作測量單位，用無符號正數(shù)表示。最后SR延時(LSR)：32位。NTP時間標(biāo)志的中間32位。若沒有收到SR報告，則該字設(shè)置為0。從最后一個SR以來的延時(DLSR)：32位。從數(shù)據(jù)源SSRC_ n接收到最后的SR數(shù)據(jù)包到發(fā)送相應(yīng)的接收報告間的延時，以1/65536秒為單位。若沒有收到SR數(shù)據(jù)包，則DLSR字段設(shè)置為0。RR數(shù)據(jù)包的格式如圖4所示。除凈荷類型字段的值為常量201外，其它字段與SR數(shù)據(jù)包中相應(yīng)

9、字段的含義相同。去掉了5個字(NTP時間標(biāo)志、RTP時間標(biāo)志、發(fā)送端數(shù)據(jù)包和字節(jié)計數(shù))的發(fā)送端信息。不發(fā)送數(shù)據(jù)或不接收報告時，在混合RTCP數(shù)據(jù)包的開始部分應(yīng)放置空的RR數(shù)據(jù)包(RC=0)。表3 RR的報文格式0123-78-1516-31V=2PRCPT=SR=201長度數(shù)據(jù)包接收端SSRCSSRC-1(第一個數(shù)據(jù)源SSRC)丟失率(8位)丟失數(shù)據(jù)包累計數(shù)(24位)收到的最大序號擴(kuò)充接收抖動最后SR延時(LSR)從最后一個SR以來的延時(DLSR)SSRC-2(第二個數(shù)據(jù)源的SSRC ).由框架文件說明的補(bǔ)充三、實(shí)驗(yàn)過程1、完成RTP報文段的說明語句struct RTP_PDU &

10、#160;       unsigned short Version:2;   /* protocol version */        unsigned short P:1;         /* padding flag *

11、/        unsigned short X:1;         /* header extension flag */unsigned short CC:4;        /* CSRC count */  

12、      unsigned short M:1;         /* marker bit */        unsigned short PT:7;        /* payload typ

13、e */        u_int16 SEQ;              /* sequence number */        u_int32 TS;       

14、        /* timestamp */        u_int32 SSRC;             /* synchronization source */      

15、0; u_int32 CSRC1;          /* optional CSRC list */    2、完成RTCP報文段的說明語句 struct RTCP_PUD  unsigned short Version:2; /* protocol version */ unsigned short P:1; /* padding flag */ unsigned short Cou

16、nt:5; /* varies by packet type */ unsigned short PT:8; /* RTCP packet type */ u_int16 Length; /* pkt len in words, w/o this word */ 3、用Wireshark軟件抓取視頻和音頻網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報，并給出RTP和RTCP數(shù)據(jù)報的分析結(jié)果。在用Wireshark進(jìn)行抓包實(shí)驗(yàn)中，首先是對其進(jìn)行軟件設(shè)置。我在實(shí)驗(yàn)過程中的設(shè)置如圖2。圖2 軟件設(shè)置在Capture Options的設(shè)置中，將Interface設(shè)置為圖上所示。該字段指定我想用于進(jìn)行捕捉的接口。一次只能使用一個接口。我的

17、IP address是：192.168.0.100。Capture Filter是捕捉過濾器，我只是選擇抓取UDP的包。進(jìn)行簡單的設(shè)置之后，點(diǎn)擊開始進(jìn)行抓包，等待幾秒后，停止抓包，得到如圖3所示。圖3 抓包四、數(shù)據(jù)結(jié)果分析整個窗口被分成三個部分：最上面為數(shù)據(jù)包列表，用來顯示截獲的每個數(shù)據(jù)包的總結(jié)性信息；中間為協(xié)議樹，用來顯示選定的數(shù)據(jù)包所屬的協(xié)議信息；最下邊是以十六進(jìn)制形式表示的數(shù)據(jù)包內(nèi)容，用來顯示數(shù)據(jù)包在物理層上傳輸時的最終形式。使用Wireshark可以很方便地對截獲的數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析，包括該數(shù)據(jù)包的源地址、目的地址、所屬協(xié)議等。選取第一個包進(jìn)行分析：幀號 時間  

18、60; 源地址          目的地址      高層協(xié)議  包內(nèi)信息概況No.  Time    Source         Destination      Protocol    Info1  0.000000  21

19、8.0.156.24 192.168.0.100    UDP     62 Source  port: 31843 Destination   port:64512 源端口 目的端口       以下為物理層的數(shù)據(jù)幀概況,如圖4所示：圖4 物理層的數(shù)據(jù)幀F(xiàn)rame 1: (62 bytes on wire, 62 bytes captured) 1號幀，線路62字節(jié)，實(shí)際捕獲62字節(jié)Arrival Tim

20、e: NOV 11, 2013 09:49:10.062652000      捕獲日期和時間Epoch Time: 1384134550.062652000 seconds      捕獲時間Time delta from previous captured frame:0.00000 seconds此包與前1個捕獲幀的時間間隔Time delta from previous displayed frame:0.00000 seconds 此包與前1個顯示幀的時間間隔Time since re

21、ference or first frame: 0.00 seconds此包與第1幀的間隔時間Frame Number: 1                 幀序號Packet Length: 62 bytes               幀長度Capture Length: 62 byt

22、es              捕獲長度Frame is marked: False              此幀是否做了標(biāo)記：否Protocols in frame: eth:ip:udp:data         幀內(nèi)封裝的協(xié)議層次結(jié)構(gòu)以下為數(shù)

23、據(jù)鏈路層以太網(wǎng)幀頭部信息,如圖5所示：圖5 數(shù)據(jù)鏈路層Ethernet II, Src: Tp-LinKT_6d:05:86 (00:21:27:6d: 05:86), Dst: ControlR _00: d2:16 (00:e0:80:00:d2:16)以太網(wǎng)協(xié)議版本II，源地址：廠名_序號（網(wǎng)卡地址），目的：廠名_序號（網(wǎng)卡地址）Destination: ControlR_00:d2:16(00:e0:80:00:d2:16)目的：廠名_序號（網(wǎng)卡地址）Source: Tp-LinKT_6d:05:86 (00:21:27:6d:05:86) 源：廠名_序號（網(wǎng)卡地址）Type: IP

24、(0x0800)  幀內(nèi)封裝的上層協(xié)議類型為IP（十六進(jìn)制碼0800）    以下為互聯(lián)網(wǎng)層IP包頭部信息，如圖6所示：圖6 互聯(lián)網(wǎng)層IP包Internet Protocol, Src: 218.30.118.189 (192.168.0.100)   , Dst: 192.168.0.100 (192.168.0.100) 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，源IP地址，目的IP地址Version: 4  互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv4Header length: 20 bytes    

25、                         IP包頭部長度Differentiated Services Field:0x00(DSCP 0x00:Default;ECN:0x00)差分服務(wù)字段Total Length: 48          

26、0;                             IP包的總長度Identification:0xb7cd (47051)              

27、0;   標(biāo)志字段Flags:0x00    記字段Fragment offset: 0   分段偏移量（將一個IP包分段后傳輸時，本段的標(biāo)識）Time to live: 52                            

28、;          生存期TTLProtocol: UDP (17)                         此包內(nèi)封裝的上層協(xié)議為UDPHeader checksum:0x97cccorrect    

29、60;          頭部數(shù)據(jù)的校驗(yàn)正確的Source: 218.30.118.189 (192.168.0.100)                  源IP地址Destination: 192.168.0.100(192.168.0.100)               目的IP地址       以下為傳輸層TCP數(shù)據(jù)段頭部信息,如圖7所示:圖7User Datagram Protocol, Src Port: 31843 (31843), Dst Port:64512(64512)   傳輸控制協(xié)議UDP的內(nèi)容Source