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C#实现RTP数据报传输参照RFC3550闲暇时折腾IP网络视频监控系统，需要支持视频帧数据报在网络内的传输。未采用H.264或MPEG4等编码压缩方式，直接使用Bitmap图片。由于对帧的准确到达要求不好，所以采用UDP传输。如果发生网络丢包现象则直接将帧丢弃。为了记录数据报的传输顺序和帧的时间戳，所以研究了下RFC3550协议，采用RTP包封装视频帧。并未全面深究，所以未使用SSRC和CSRC，因为不确切了解其用意。不过目前的实现情况已经足够了。1. / 2. /RTP(RFC3550)协定数据报 3. / 4. / 5. /TheRTPheaderhasthefollowingformat: 6. /0123 7. /01234567890123456789012345678901 8. /+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 9. /|V=2|P|X|CC|M|PT|sequencenumber| 10. /+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 11. /|timestamp| 12. /+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 13. /|synchronizationsource(SSRC)identifier| 14. /+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+ 15. /|contributingsource(CSRC)identifiers| 16. /|.| 17. /+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 18. / 19. publicclassRtpPacket 20. 21. / 22. /version(V):2bits 23. /RTP版本标识，当前规范定义值为2. 24. /ThisfieldidentifiestheversionofRTP.Theversiondefinedbythisspecificationistwo(2). 25. /(Thevalue1isusedbythefirstdraftversionofRTPandthevalue0isusedbytheprotocol 26. /initiallyimplementedinthevataudiotool.) 27. / 28. publicintVersiongetreturn2; 29. 30. / 31. /padding(P)：1bit 32. /如果设定padding，在报文的末端就会包含一个或者多个padding字节，这不属于payload。 33. /最后一个字节的padding有一个计数器，标识需要忽略多少个padding位元组(包括自己)。 34. /一些加密算法可能需要固定块长度的padding，或者是为了在更低层数据单元中携带一些RTP报文。 35. /Ifthepaddingbitisset,thepacketcontainsoneormoreadditionalpaddingoctetsatthe 36. /endwhicharenotpartofthepayload.Thelastoctetofthepaddingcontainsacountof 37. /howmanypaddingoctetsshouldbeignored,includingitself.Paddingmaybeneededby 38. /someencryptionalgorithmswithfixedblocksizesorforcarryingseveralRTPpacketsina 39. /lower-layerprotocoldataunit. 40. / 41. publicintPaddinggetreturn0; 42. 43. / 44. /extension(X)：1bit 45. /如果设定了extension位，定长头字段后面会有一个头扩展。 46. /Iftheextensionbitisset,thefixedheadermustbefollowedbyexactlyoneheaderextensio. 47. / 48. publicintExtensiongetreturn0; 49. 50. / 51. /CSRCcount(CC)：4bits 52. /CSRCcount标识了定长头字段中包含的CSRCidentifier的数量。 53. /TheCSRCcountcontainsthenumberofCSRCidentifiersthatfollowthefixedheader. 54. / 55. publicintCCgetreturn0; 56. 57. / 58. /marker(M)：1bit 59. /marker是由一个profile定义的。用来允许标识在像报文流中界定帧界等的事件。 60. /一个profile可能定义了附加的标识位或者通过修改payloadtype域中的位数量来指定没有标识位. 61. /Theinterpretationofthemarkerisdefinedbyaprofile.Itisintendedtoallowsignificant 62. /eventssuchasframeboundariestobemarkedinthepacketstream.Aprofilemaydefine 63. /additionalmarkerbitsorspecifythatthereisnomarkerbitbychangingthenumberofbits 64. /inthepayloadtypefield. 65. / 66. publicintMarkergetreturn0; 67. 68. / 69. /payloadtype(PT)：7bits 70. /这个字段定一个RTPpayload的格式和在应用中定义解释。 71. /profile可能指定一个从payloadtype码字到payloadformat的默认静态映像。 72. /也可以通过non-RTP方法来定义附加的payloadtype码字(见第3章)。 73. /在RFC35511中定义了一系列的默认音视频映射。 74. /一个RTP源有可能在会话中改变payloadtype，但是这个域在复用独立的媒体时是不同的。(见5.2节)。 75. /接收者必须忽略它不识别的payloadtype。 76. /ThisfieldidentifiestheformatoftheRTPpayloadanddeterminesitsinterpretationbythe 77. /application.Aprofilemayspecifyadefaultstaticmappingofpayloadtypecodestopayload 78. /formats.Additionalpayloadtypecodesmaybedefineddynamicallythroughnon-RTPmeans 79. /(seeSection3).Asetofdefaultmappingsforaudioandvideoisspecifiedinthecompanion 80. /RFC35511.AnRTPsourcemaychangethepayloadtypeduringasession,butthisfield 81. /shouldnotbeusedformultiplexingseparatemediastreams(seeSection5.2). 82. /Areceivermustignorepacketswithpayloadtypesthatitdoesnotunderstand. 83. / 84. publicRtpPayloadTypePayloadTypeget;privateset; 85. 86. / 87. /sequencenumber：16bits 88. /每发送一个RTP数据报文序号值加一，接收者也可用来检测丢失的包或者重建报文序列。 89. /初始的值是随机的，这样就使得known-plaintext攻击更加困难，即使源并没有加密(见9。1)， 90. /因为要通过的translator会做这些事情。关于选择随机数方面的技术见17。 91. /ThesequencenumberincrementsbyoneforeachRTPdatapacketsent,andmaybeused 92. /bythereceivertodetectpacketlossandtorestorepacketsequence.Theinitialvalueofthe 93. /sequencenumbershouldberandom(unpredictable)tomakeknown-plaintextattackson 94. /encryptionmoredificult,evenifthesourceitselfdoesnotencryptaccordingtothemethod 95. /inSection9.1,becausethepacketsmayflowthroughatranslatorthatdoes.Techniquesfor 96. /choosingunpredictablenumbersarediscussedin17. 97. / 98. publicintSequenceNumberget;privateset; 99. 100. / 101. /timestamp：32bits 102. /timestamp反映的是RTP数据报文中的第一个字段的采样时刻的时间瞬时值。 103. /采样时间值必须是从恒定的和线性的时间中得到以便于同步和jitter计算(见第6.4.1节)。 104. /必须保证同步和测量保温jitter到来所需要的时间精度(一帧一个tick一般情况下是不够的)。 105. /时钟频率是与payload所携带的数据格式有关的，在profile中静态的定义或是在定义格式的payloadformat中， 106. /或通过non-RTP方法所定义的payloadformat中动态的定义。如果RTP报文周期的生成，就采用虚拟的(nominal) 107. /采样时钟而不是从系统时钟读数。例如，在固定位元速率的音频中，timestamp时钟会在每个采样周期时加一。 108. /如果音讯应用中从输入设备中读入160个采样周期的块，thetimestamp就会每一块增加160， 109. /而不管块是否传输了或是丢弃了。 110. /对于序号来说，timestamp初始值是随机的。只要它们是同时(逻辑上)同时生成的， 111. /这些连续的的RTP报文就会有相同的timestamp， 112. /例如，同属一个视频帧。正像在MPEG中内插视频帧一样， 113. /连续的但不是按顺序发送的RTP报文可能含有相同的timestamp。 114. /ThetimestampreflectsthesamplinginstantofthefirstoctetintheRTPdatapacket.The 115. /samplinginstantmustbederivedfromaclockthatincrementsmonotonicallyandlinearly 116. /intimetoallowsynchronizationandjittercalculations(seeSection6.4.1).Theresolution 117. /oftheclockmustbesuficientforthedesiredsynchronizationaccuracyandformeasuring 118. /packetarrivaljitter(onetickpervideoframeistypicallynotsuficient).Theclockfrequency 119. /isdependentontheformatofdatacarriedaspayloadandisspecifiedstaticallyintheprofile 120. /orpayloadformatspecificationthatdefinestheformat,ormaybespecifieddynamicallyfor 121. /payloadformatsdefinedthroughnon-RTPmeans.IfRTPpacketsaregeneratedperiodically, 122. /thenominalsamplinginstantasdeterminedfromthesamplingclockistobeused,nota 123. /readingofthesystemclock.Asanexample,forfixed-rateaudiothetimestampclockwould 124. /likelyincrementbyoneforeachsamplingperiod.Ifanaudioapplicationreadsblockscovering 125. /160samplingperiodsfromtheinputdevice,thetimestampwouldbeincreasedby160for 126. /eachsuchblock,regardlessofwhethertheblockistransmittedinapacketordroppedassilent. 127. / 128. publiclongTimestampget;privateset; 129. 130. / 131. /SSRC：32bits 132. /SSRC域识别同步源。为了防止在一个会话中有相同的同步源有相同的SSRCidentifier， 133. /这个identifier必须随机选取。 134. /生成随机identifier的算法见目录A.6。虽然选择相同的identifier概率很小， 135. /但是所有的RTPimplementation必须检测和解决冲突。 136. /第8章描述了冲突的概率和解决机制和RTP级的检测机制，根据唯一的SSRCidentifier前向循环。 137. /如果有源改变了它的源传输地址， 138. /就必须为它选择一个新的SSRCidentifier来避免被识别为循环过的源(见第8.2节)。 139. /TheSSRCfieldidentifiesthesynchronizationsource.Thisidentifiershouldbechosen 140. /randomly,withtheintentthatnotwosynchronizationsourceswithinthesameRTPsession 141. /willhavethesameSSRCidentifier.Anexamplealgorithmforgeneratingarandomidentifier 142. /ispresentedinAppendixA.6.Althoughtheprobabilityofmultiplesourceschoosingthesame 143. /identifierislow,allRTPimplementationsmustbepreparedtodetectandresolvecollisions. 144. /Section8describestheprobabilityofcollisionalongwithamechanismforresolvingcollisions 145. /anddetectingRTP-levelforwardingloopsbasedontheuniquenessoftheSSRCidentifier.If 146. /asourcechangesitssourcetransportaddress,itmustalsochooseanewSSRCidentifierto 147. /avoidbeinginterpretedasaloopedsource(seeSection8.2). 148. / 149. publicintSSRCgetreturn0; 150. 151. / 152. /每一个RTP包中都有前12个字节定长的头字段 153. /ThefirsttwelveoctetsarepresentineveryRTPpacket 154. / 155. publicconstintHeaderSize=12; 156. / 157. /RTP消息头 158. / 159. privatebyte_header; 160. / 161. /RTP消息头 162. / 163. publicbyteHeadergetreturn_header; 164. 165. / 166. /RTP有效载荷长度 167. / 168. privateint_payloadSize; 169. / 170. /RTP有效载荷长度 171. / 172. publicintPayloadSizegetreturn_payloadSize; 173. 174. / 175. /RTP有效载荷 176. / 177. privatebyte_payload; 178. / 179. /RTP有效载荷 180. / 181. publicbytePayloadgetreturn_payload; 182. 183. / 184. /RTP消息总长度，包括Header和Payload 185. / 186. publicintLengthgetreturnHeaderSize+PayloadSize; 187. 188. / 189. /RTP(RFC3550)协定数据报 190. / 191. /数据报文有效载荷类型 192. /数据报文序号值 193. /数据报文采样时刻 194. /数据 195. /数据长度 196. publicRtpPacket( 197. RtpPayloadTypeplayloadType, 198. intsequenceNumber, 199. longtimestamp, 200. bytedata, 201. intdataSize) 202. 203. /fillchangingheaderfields 204. SequenceNumber=sequenceNumber; 205. Timestamp=timestamp; 206. PayloadType=playloadType; 207. 208. /buildtheheaderbistream 209. _header=newbyteHeaderSize; 210. 211. /filltheheaderarrayofbytewithRTPheaderfields 212. _header0=(byte)(Version6)|(Padding5)|(Extension4)|CC); 213. _header1=(byte)(Marker8); 215. _header3=(byte)(SequenceNumber); 216. for(inti=0;i(8*i); 219. 220. for(inti=0;i(8*i); 223. 224. 225. /fillthepayloadbitstream 226. _payload=newbytedataSize; 227. _payloadSize=dataSize; 228. 229. /fillpayloadarrayofbytefromdata(giveninparameteroftheconstructor) 230. Array.Copy(data,0,_payload,0,dataSize); 231. 232. 233. / 234. /RTP(RFC3550)协定数据报 235. / 236. /数据报文有效载荷类型 237. /数据报文序号值 238. /数据报文采样时刻 239. /图片 240. publicRtpPacket( 241. RtpPayloadTypeplayloadType, 242. intsequenceNumber, 243. longtimestamp, 244. Imageframe) 245. 246. /fillchangingheaderfields 247. SequenceNumber=sequenceNumber; 248. Timestamp=timestamp; 249. PayloadType=playloadType; 250. 251. /buildtheheaderbistream 252. _header=newbyteHeaderSize; 253. 254. /filltheheaderarrayofbytewithRTPheaderfields 255. _header0=(byte)(Version6)|(Padding5)|(Extension4)|CC); 256. _header1=(byte)(Marker8); 258. _header3=(byte)(SequenceNumber); 259. for(inti=0;i(8*i); 262. 263. for(inti=0;i(8*i); 266. 267. 268. /fillthepayloadbitstream 269. using(MemoryStreamms=newMemoryStream() 270. 271. frame.Save(ms,ImageFormat.Jpeg); 272. _payload=ms.ToArray(); 273. _payloadSize=_payload.Length; 274. 275. 276. 277. / 278. /RTP(RFC3550)协定数据报 279. / 280. /数据包 281. /数据包长度 282. publicRtpPacket(bytepacket,intpacketSize) 283. 284. /checkiftotalpacketsizeislowerthantheheadersize 285. if(packetSize=HeaderSize) 286. 287. /gettheheaderbitsream 288. _header=newbyteHeaderSize; 289. for(inti=0;iHeaderSize;i+) 290. 291. _headeri=packeti; 292. 293. 294. /getthepayloadbitstream 295. _payloadSize=packetSize-HeaderSize; 296. _payload=newbyte_payloadSize; 297. for(inti=HeaderSize;ipacketSize;i+) 298. 299. _payloadi-HeaderSize=packeti; 300. 301. 302. /interpretthechangingfieldsoftheheader 303. PayloadType=(RtpPayloadType)(_header1&127); 304. SequenceNumber=UnsignedInt(_header3)+256*UnsignedInt(_header2); 305. Timestamp=UnsignedInt(_header7) 306. +256*UnsignedInt(