视频信息处理及传输实验.doc

.实验四 RTP-RTCP协议一、实验目的1、了解实时传输协议RTP和实时传输控制协议RTCP的根本原理；2、学习使用RTP数据报发送实时数据，并接收重组；3、学会使用Wireshark进展抓包，并分析数据二、实验容 1、RTP协议报文段的说明语句RTP〔Real-time Transport Protocol，实时传输协议〕是一个网络传输协议RTP报文由两局部组成：报头和有效载荷RTP报头格式如图1所示，其中：图1 RTP报头格式V：RTP协议的版本号，占2位，当前协议版本号为2P：填充标志，占1位，如果P=1，那么在该报文的尾部填充一个或多个额外的八位组，它们不是有效载荷的一局部X：扩展标志，占1位，如果X=1，那么在RTP报头后跟有一个扩展报头CC：CSRC计数器，占4位，指示CSRC 标识符的个数。

M: 标记，占1位，不同的有效载荷有不同的含义，对于视频，标记一帧的完毕；对于音频，标记会话的开场PT: 有效载荷类型，占7位，用于说明RTP报文中有效载荷的类型，如GSM音频、JPEM图像等序列号：占16位，用于标识发送者所发送的RTP报文的序列号，每发送一个报文，序列号增1接收者通过序列号来检测报文丧失情况，重新排序报文，恢复数据时戳(Timestamp)：占32位，时戳反映了该RTP报文的第一个八位组的采样时刻接收者使用时戳来计算延迟和延迟抖动，并进展同步控制同步信源(SSRC)标识符：占32位，用于标识同步信源该标识符是随机选择的，参加同一视频会议的两个同步信源不能有一样的SSRC特约信源(CSRC)标识符：每个CSRC标识符占32位，可以有0～15个每个CSRC标识了包含在该RTP报文有效载荷中的所有特约信源2、RTCP协议报文段的说明语句RTCP〔RTP Control Protocol,控制协议〕——监控效劳质量并传送正在进展的会话参与者的相关信息RTCP包括五种数据包类型〔RFC3550 Page69〕：表1 RTCP的五种分组类型类型缩写表示用途200SR发送端报告201RR接收端报告202SDES源点描述203BYE完毕传输204APP特定应用以上五种分组的封装小异，以SR报文为例详细描述一下RTCP报文格式〔RFC3550 Page35〕：表2 SR包的报文格式0123-78-1516-31V=2PRCPT=SR=200长度发送端SSRCNTP时间标志NTP时间标志RTP时间标志发送端数据包计数发送端字节计数SSRC-1(第一个数据源SSRC)丧失率(8位)丧失数据包累计数(24位)收到的最大序号扩大接收抖动最后SR延时(LSR)从最后一个SR以来的延时(DLSR)SSRC-2(第二个数据源的SSRC )……由框架文件说明的补充它由三局部成组成，也可包含扩大局部。

第一局部是长度为8个字节的报头每个字段的含义如下：V、P字段与RTP报头中相应字段的含义一样RC：接收报告计数，5位数据包中RR数据块的数目，可为0PT：数据包类型，8位其值为常量200，用于标识SR数据包Length： 16位RTCP数据包的长度，包括报头和补充字节信息，每32位为一个计数单元SSRC： 32位创立SR数据包的同步源标识符第二局部是长度为20个字节的发送端信息，每个SR都含有这局部信息它对发送端传输的数据进展计数每个字段的含义如下：NTP时间标志：64位表示SR的发送时间它与从接收端返回的时间标志配合用来计算在发送端和接收端间的数据传输时间RTP时间标志：32位与NTP时间标志对应的时间值它用于同步与NTP时间标志同步的数据源也可用于接收端估算RTP时钟频率发送端数据包计数：32位从开场传输到产生SR数据包这段时间由发送端发送的RTP数据包发送端改变其SSRC标识符时重新设置该计数值第三局部是0个或多个RR数据块数据块的数量由接收最后一个报告以来该发送端所收听的其它数据源的数量确定每个RR数据块通过接收来自单同步源的RTP数据包传输统计信息由于冲突而使数据源改变其SSRC标识符时，接收端不改变其统计信息。

统计信息有：SSRC_n(数据源标识符)：32位SSRC标识符，在RR数据块中与数据源有关的信息丧失率：8位发送前一个SR或RR数据包后来自数据源SSRC_ n的RTP数据包的丧失比例等于丧失的数据包除以发送的数据包因复制而使数据包丧失数为负值时，丧失率为0丧失数据包累计数：24位开场接收后，来自数据源SSRC_n的丧失数据包数量等于发送的数据包减去实际收到的数据包，包括以后收到的或复制的数据包因此，后来收到的数据包不作为丧失数据包当复制数据包时，丧失数据包的值可能为负数发送的数据包个数等于收到的数据包中的最大序号减去最小序号收到的最大序号扩展：32位低16位为从数据源SSRCen收到的RTP数据包的最大序号高16位为对上述序号的扩展接收抖动:32位RTP数据包收到时刻的统计偏差的估值，用时间标志单元作测量单位，用无符号正数表示最后SR延时(LSR)：32位NTP时间标志的中间32位假设没有收到SR报告，那么该字设置为0从最后一个SR以来的延时(DLSR)：32位从数据源SSRC_ n接收到最后的SR数据包到发送相应的接收报告间的延时，以1/65536秒为单位假设没有收到SR数据包，那么DLSR字段设置为0。

RR数据包的格式如图4所示除净荷类型字段的值为常量201外，其它字段与SR数据包中相应字段的含义一样去掉了5个字(NTP时间标志、RTP时间标志、发送端数据包和字节计数)的发送端信息不发送数据或不接收报告时，在混合RTCP数据包的开场局部应放置空的RR数据包(RC=0)表3 RR的报文格式0123-78-1516-31V=2PRCPT=SR=201长度数据包接收端SSRCSSRC-1(第一个数据源SSRC)丧失率(8位)丧失数据包累计数(24位)收到的最大序号扩大接收抖动最后SR延时(LSR)从最后一个SR以来的延时(DLSR)SSRC-2(第二个数据源的SSRC )......由框架文件说明的补充三、实验过程1、完成RTP报文段的说明语句struct RTP_PDU{unsignedshortVersion:2;/*protocolversion*/unsignedshortP:1;/*paddingflag*/unsignedshortX:1;/*headerextensionflag*/unsignedshortCC:4;/*CSRCcount*/unsignedshortM:1;/*markerbit*/unsignedshortPT:7;/*payloadtype*/u_int16SEQ;/*sequencenumber*/u_int32TS;/*timestamp*/u_int32SSRC;/*synchronizationsource*/u_int32CSRC[1];/*optionalCSRClist*/}2、完成RTCP报文段的说明语句struct RTCP_PUD { unsigned shortVersion:2; /* protocol version */ unsigned shortP:1; /* padding flag */ unsigned short Count:5; /* varies by packet type */ unsigned shortPT:8; /* RTCP packet type */ u_int16 Length; /* pkt len in words, w/o this word */ }3、用Wireshark软件抓取视频和音频网络数据报，并给出RTP和RTCP数据报的分析结果。

在用Wireshark进展抓包实验中，首先是对其进展软件设置我在实验过程中的设置如图2图2 软件设置在Capture Options的设置中，将Interface设置为图上所示该字段指定我想用于进展捕捉的接口一次只能使用一个接口我的IP address是：192.168.0.100Capture Filter是捕捉过滤器，我只是选择抓取UDP的包进展简单的设置之后，点击开场进展抓包，等待几秒后，停顿抓包，得到如图3所示图3 抓包四、数据结果分析整个窗口被分成三个局部：最上面为数据包列表，用来显示截获的每个数据包的总结性信息；中间为协议树，用来显示选定的数据包所属的协议信息；最下边是以十六进制形式表示的数据包容，用来显示数据包在物理层上传输时的最终形式使用Wireshark可以很方便地对截获的数据包进展分析，包括该数据包的源地址、目的地址、所属协议等选取第一个包进展分析：帧号 时间 源地址 目的地址 高层协议 包信息概况No. Time Source Destination Protocol Info1 0.000000 218.0.156.24 192.168.0.100 UDP 62 Source port:31843 Destinationport:64512 源端口目的端口以下为物理层的数据帧概况,如图4所示：图4 物理层的数据帧Frame 1: (62 bytes on wire, 62 bytes captured)1号帧，线路62字节，实际捕获62字节Arrival Time: NOV11, 202109:49:10.062652000 捕获日期和时间Epoch Time: 1384134550.062652000 seconds 捕获时间[Time delta from previous captured frame:0.00000 seconds]此包与前1个捕获帧的时间间隔[Time delta from previous displayed frame:0.00000 seconds]此包与前1个显示帧的时间间隔[Ti。