RTCP 丟包抖動時延計算原理

1、RTP/RTCP丟包/抖動/時延計算原理1.RTP/RTCP的基本功能介紹 實時傳輸協(xié)議RTP(ATransportProtocolforReal-TimeApplication)提供實時的端對端傳輸業(yè)務(wù)(如交互的語音和圖象)，包括負載類型標識，序列號，時間戳，傳輸監(jiān)視。實時傳輸協(xié)議(RTP)本身并不提供任何機制保證實時傳輸或業(yè)務(wù)質(zhì)量保證，而是讓底層協(xié)議去實現(xiàn)。 RTP包括兩個緊密相關(guān)的部分： 實時傳輸協(xié)議(RTPRealTimeTransportProtocol),傳輸有實時特性的信息； RTP控制協(xié)議(RTCPRTPControlProtocol),監(jiān)視業(yè)務(wù)質(zhì)量和傳輸對話中成員的信息。 R

2、TP/RTCP報文封裝格式為：DL+IP+UDP+RTP/RTCP2.RTP報文統(tǒng)計方法介紹RTP報文發(fā)送統(tǒng)計： NTP時間標志：64比特，指示了此報告發(fā)送時的壁鐘(wallclock)時亥I，它可以與從其它接收者返回的接收報告塊中的時間標志結(jié)合起來，測量到這些接收者的環(huán)路時延。 RTP時間標志：32比特，與以上的NTP時間標志對應(yīng)同一時刻，但是與數(shù)據(jù)包中的RTP時間標志具有相同的單位和偏移量。發(fā)送包數(shù)：32比特，從開始傳輸?shù)酱薙R包產(chǎn)生時該發(fā)送者發(fā)送的RTP數(shù)據(jù)包總數(shù)。若發(fā)送者改變SSRC識別符，該計數(shù)器重設(shè)。發(fā)送字節(jié)數(shù)：32比特，從開始傳輸?shù)酱薙R包產(chǎn)生時該發(fā)送者在RTP數(shù)據(jù)包發(fā)送的字節(jié)總

3、數(shù)(不包括頭和填充)。若發(fā)送者改變SSRC識別符，該計數(shù)器重設(shè)。RTP報文接收統(tǒng)計： 丟包率：8比特，自從前一SR包或RR包發(fā)送以來，從SSRC_n傳來的RTP數(shù)據(jù)包的損失比例，以固定點小數(shù)的形式表示，小數(shù)點在此域的左側(cè)，等于將丟包率乘256后取整數(shù)部分。該值定義為損失包數(shù)被期望接收的包數(shù)除。(對應(yīng)RTCP消息中的丟包率時，除以256再乘以100即可，如為127，則丟包率為50%。)累計包損：24比特，從開始接收到現(xiàn)在，從源SSRC_n發(fā)到本源的RTP數(shù)據(jù)包的丟包總數(shù)。該值定義為期望接收的包數(shù)減去實際接收的包數(shù)。擴展的最高接收序列號：32比特，低16比特包含從源SSRC_n來的最高接收序列號，

4、高16比特用相應(yīng)的序列號周期計數(shù)器擴展該序列號。到達間隔抖動：32比特，RTP數(shù)據(jù)包到達時刻統(tǒng)計方差的估計值，以時間標志為單位測量，用無符號整數(shù)表達。到達間隔抖動J定義為一對包中接收者相對發(fā)射者的時間跨度差值的平均偏差。計算方法：若Si是包i的RTP時間標志，Ri是包i以RTP時間標志單位的到達時刻值，對于兩個包i和j，D可以表達為D(i,j)=(Rj-Rj)-(Ri-Si);到達間隔抖動可以在收到從源SSRC_n來的每個數(shù)據(jù)包i后連續(xù)計算，利用該包和前一包i-1的偏差D(按到達順序，而非序號順序)，根據(jù)公式J=J+(|D(i-1,i)|-J)/16計算。循環(huán)計算，生成報告塊時，取當時值。(具

5、體可參考后面的詳細描述) 環(huán)路時延：上一個SR時間標志(LSR)：32比特，接收到的來自源SSRC_n的最新RTCP發(fā)送者報告(SR)的64位NTP時間標志的中間32位。若還沒有接收到SR，該域值為零。上一個SR以來的延時(DLSR)：32比特，是從收到來自SSRC_n的SR包到發(fā)送此接收報告塊之間的延時，以1/65536秒為單位。若還未收到來自SSRC_n的SR包，該域值為零。環(huán)路時延計算方法：假設(shè)SSRC_r為發(fā)出此接收報告塊的接收者。源SSRC_n可以通過記錄收到此接收報告塊的時刻A來計算到SSRC_r的環(huán)路傳輸時延。可以利用最新的SR時間標志（LSR）域計算整個環(huán)路時間A-LSR，然后

6、減去此DLSR域得到環(huán)路傳播時延。（具體可參考后面的詳細描述）3.丟包率計算的實現(xiàn)InitRTPSeqNo表示本端收到的第一個RTP報文的序列號ExtRTPSeqNol-表示本端在采樣點1處收到的RTP報文中最大的序列號（即PreExpRcvRTPPkt二ExtRTPSeqNol-InitRTPSeqNo）RcvRTPPkt1表示本端在采樣點1處實際收包數(shù)（PreRcvRTPPkt）ExtRTPSeqNo2-表示本端在采樣點2處收到的RTP報文中最大的序列號RcvRTPPkt2表示本端在采樣點2處實際收包數(shù)|實際間隔收包數(shù)|ReceivedIntervalRcvRTPPktlRcvRTPPkt

7、2用戶在線時間軸InitRTPSeqNoExtRTPSeqNo1ExtRTPSeqNo2一預(yù)期間隔收包數(shù)_1ExpectedInterval”LostInterval=（ExpectedInterva-ReceivedInterval）/ExpectedInterval4.環(huán)路時延計算的實現(xiàn)1此段時間用1TCF報文中的Rtp_tS呆存，發(fā)送給B端2此段時間表示端點上線時間，即tartTime3此段時間用1TCF報文中的Ntp（呆存，發(fā)送纟給端，即PeerSRTime時間基準（設(shè)備啟動時間）4此段時間表示B端點上線時間，即tartTime5此段時間表示端點收至JSR報文相對時間，即IcvSRTi

8、me6此段時間用1TCF報文中的Ntp（呆存，發(fā)送纟給端，即PeerSRTime7此段時間表示端點收至JSR報文相對時間，即IcvSRTime端點上線時間""/AJ1f間隔抖動計算的實現(xiàn)A端發(fā)送SR在A端收至ISR報文時計算環(huán)路時延二7-LSR（3-DLSRLSR465VDLSR=6-5FB端發(fā)送SRA端接收SR隨孑承載軟件根據(jù)協(xié)議計算間隔抖動；上層控制軟件直接使用此值進行打包和告警。上層控制軟件直接使用jitter打包、告警jitter承載軟件根據(jù)協(xié)議計算jitter備注：RTCP共有如下5個告警：接收報文丟報率告警發(fā)送報文丟報率告警接收報文間隔抖動告警發(fā)送報文間隔告警接收報文時延告警對于同一個IP地址，告警恢復(fù)之前，只上報一種告警；發(fā)送報文相關(guān)的告警是本端計算的,接收報文相關(guān)的告警是對端計算，通過RTCP報文傳送過來的。上報告警的原