RTP数据传输协议

RTP提供端对端网络传输功能，适合通过多播和点播传送实时数据，如视频、音频和仿真数据。RTP没有涉及资源预订和质量保证等实时服务，RTCP扩充数据传输以允许监控数据传送，提供最小的控制和识别功能。RTP与RTCP设计成独立于传输层和网络层。

1．RTP固定头

RTP头格式如图14-02-3所示。

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图14-02-3  RTP头格式  

开始12个八位组（字节）出现在每个RTP包中，而CSRC标识列表仅出现在混合器插入时。各字段的含义如下：

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，它不属有效载荷。填充的最后一个八位组包含应该忽略的八位组。某些加密算法需要固定大小的填充字，或为在低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。

④ CSRC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。设置可定义其他标识位，或通过改变位数量来指定没有标记位。

⑥ 载荷类型(PT，Payload Type)：7位，标识RTP载荷格式并决定其解释。设置指定载荷类型代码对载荷格式的静态映射（audio, video, image, texte, html等）。其他载荷类型代码可通过非RTP途径动态定义。对音频和视频的缺省映射初集在相关设置中指出。将来可进一步扩展。

⑦ 序列号（Sequence Number）：16位，序列号随每个RTP数据包而增加1，由接收者用来探测包损失，而恢复包序列。序列号初值是随机的，使对加密的文本攻击更加困难。

⑧ 时间戳（timestamp）：32位，时间戳反映RTP数据包中第一个八位组的采样时刻，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。时钟必须有足够分辨率，满足所需同步和测定包到达抖动精度。时钟频率依赖携带数据的格式，并在设置中静态指定。如RTP包周期产生，采用采样所用的时钟确定名义采样时刻，而不是从系统读出。如同序列号，时间戳的初始值是随机的。如几个连续RTP包在逻辑上一次产生它们就有着相同的时间戳，属于同一视频帧。如数据不是以采集顺序发送，像MPEG插入的视频帧，连续RTP包包含的时标可能不是单调的。

⑨ 同步源标识符（SSRC，Synchronization Source Identifier）：32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包连接中设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。

⑩ CSRC列表：0到15项，每项32位。CSRC列表表示包内包含的对载荷起作用的源。标识数量由CC段给出。如超过15个作用源，也仅标识15个。CSRC标识由混合器插入，用作源的SSRC标识。

2．复用RP连接

为使协议有效运行，复用点数目应减至最小。RTP中，复用由定义RTP连接的目的传输地址(网络地址与端口号)提供。例如，对音频和视频单独编码的远程会议，每个媒介被携带在单独RTP连接中，具有各自的目的传输地址。目标不再将音频和视频放在单一RTP连接中，而根据SSRC段载荷类型进行多路分解。

使用同一SSRC，而具有不同载荷类型的交叉包将带来几个问题：

(1) 如一种载荷类型在连接期间切换，没有办法识别新值将替换哪一个旧值。

(2) SSRC定义成用于标识单个计时和系列号空间。如媒体时钟速率不同，而要求不同系列号空间以说明哪种载荷类型有丢包，交叉复用载荷类型将需要不同计时空间。

(3) RTCP发送和接收报告可能仅描述每个SSRC的计时和系列号空间，而不携带载荷类型段。

(4) RTP混合器不能将不兼容媒体流合并成一个流。

(5) 在一个RTP连接中携带多个媒介阻止几件事：使用不同网络路径或网络资源分配，接受媒介子集。

对每种媒介使用不同SSRC，但以相同RTP连接发送可避免前三个问题，但不能避免后两个问题。

3．对RTP头特定设置的修改

现用RTP数据包头对RTP支持的所有应用类共同需要的功能集可以认为是完整的。然而，为维持ALF设计原则，头可通过改变或增加设置来裁剪，并仍允许设置无关监控和记录工具起作用。标记位与载荷类型段携带特定设置信息，但由于很多应用需要它们，否则要容纳它们，就要增加另外32位宇，故允许分配在固定头中。包含这些段的八位组可通过设置重新定义以适应不同的要求，如采用更多或更少标记位。如有标记位，既然设置无关监控器能观察包丢失模式和标记位间关系，我们就可以定位八位组中最重要的位。

其他特殊载荷格式(视频编码)所要求的信息应该携带在包的载荷部分。可出现在头部，总是在载荷部分开始处，或在数据模式的保留值中指出。如特殊应用类需要独立载荷格式的附加功能，应用运行的设置应该定义附加固定段跟随在现存固定头SSRC之后。这些应用将能迅速而直接访问附加段，同时，与监控器和记录器无关设置仍能通过仅解释开始的12个八位组处理RTP包。