RTP包分析

RTP包分析

记录一下对RTP包的理解

RTP包头

上图展示了RTP包的具体信息结构，字段明确如下：

RTP头部一般固定会有12字节。
V：版本号，2比特，用来标示使用RTP版本；
P：填充位，1比特，置成1，表示此包后面会一定数目的填充比特；
X：扩展位，1比特，置成1，表示此包固定头部后面会跟着一个扩展头部；CC：CSRC计数位，4比特，表示固定头部后面CSRC识别符的个数；
M：标示位，1比特，具体含义由特定协议解释；
PT：负载类型（Payload Type），7比特，表示具体的负载类型，比如音频、视频、文档等；
sequence number：序列号，16比特，发送方在每发送完一个RTP包后就将该值增加1，接收方可以由该值检测包的丢失及恢复包序列。序列号的初始值是随机的；
timestamp：时间戳，32比特，表示RTP数据包中第一个字节的采样时间；synchronization source (SSRC) identifier：同步源标示符，32比特，表示RTP数据包的来源，在同一个RTP会话中不可能存在两个相同的SSRC，SSRC的值是随机选取的；
contributing source (CSRC) identifiers：贡献源列表，0到15项，每项32比特，表示此包中负载的所有贡献源。若贡献源多于15个，仅识别15个，CSRC由混合器插入，便于接收端正确识别出会话者的身份。

头部之后加的都是负载，头部信息中SSRC需要关注，用来区分音频和视频流的唯一ID

H264负载内容：

H264在网络中传输的基本单元为NALU
NALU结构：NALU header(1byte) + NALU payload
header 部分可以判断类型等信息，从右往左5个bit位

各个类型的帧判断通过头来进行：

SPS: 0x67 header & 0x1F = 7	SEI: 0x66 header & 0x1F = 6
P Frame: 0x41 header & 0x1F = 1	I Frame: 0x65 header & 0x1F = 5
PPS: 0x68 header & 0x1F = 8

RTP中H264拆包规则：

1. 单NALU： P帧或者B帧比较小的包，直接将NALU打包成RTP包进行传输
   RTP header(12bytes) + NALU header (1byte) + NALU payload
2. 多NALU： 特别小的包几个NALU放在一个RTP包中
3. FUs(Fragment Units): I帧长度超过MTU的，就必须要拆包组成RTP包了,有FU-A
   RTP header (12bytes)+ FU Indicator (1byte) + FU header(1 byte) + NALU payload
   针对多个FU来说有如下规则：
   NALU头被分散填充到FU indicator和FU header里面了，bit位按照从左到右编号0-7来算，nalu头中0-2前三个bit放在FU indicator的0-2前三个bit中，后3-7五个bit放入FU header的后3-7五个中 ，因此查看I帧p帧类型，遇到FU分片的，直接看第二个字节，即Fu header后五位，这个跟直接看NALU头并无差异，一般有：0x85，0x05，0x45等等
   还原数据帧时，照旧从左到右，Fu header前两个bit表示start和end标记，start为1表示一个i帧分片开始，end为1表示一个i帧分片结束
   看第一个字节FU Indicator，照旧从左到右，Fu Indicator前三个bit是NALU头的前三个bit，后五位为类型FU-A：28（11100），FU-B：29（11101），RTP抓包看下来整个字节是0x7c开头，如果不是分片，第一字节就是NALU头，如：0x67,0x68,0x41等

RTP抓包分析：
SPS包：

图中可以看出头部为0x67,即为sps包

I帧包（分片包为例）：
I帧分片开始：

I帧分片开始，第一个字节FU Indicator，0x7c, 后五位11100，28，FU-A
第二个字节FU Header，0x85，前两个bit start位1，end位0 表示 分片开始，后五个bit值5，I帧

I帧分片

I帧分片，0x7c开头，第二个字节0x05, FU Header start和end位 0，后五个bit值5，I帧

I帧分片结束

I帧分片结束，7c开头，第二个字节0x45,FU Headr，start 0,end1，后五个bit值5，I帧， Mark标记一帧结束

AAC封包：
过程如下：
需要将aac的前7个字节的ADTS去掉；

1. 添加12字节的RTP Header；
2. 添加2字节的AU_HEADER_LENGTH；
3. 添加2字节的AU_HEADER；
4. 从第17字节开始就是payload（去掉ADTS的aac数据）数据了

格式：
AU-headers-length AU-header AU AU-header AU

一个RTP包中可以有一个AU-headers-length 和 n个AU-header和 n个AU（AU每包实际音频数据流）
AU-headers-length
头两个字节表示au-header的长度，单位是bit。 一个AU-header长度是两个字节（16bit）因为可以有多个au-header所以AU-headers-length的值是 16的倍数，一般音频都是单个音频数据流的发送，所以AU-headers-length的值是16

//AU_HEADER_LENGTH

bytes[12] = 0x00; //高位

bytes[13] = 0x10; //低位

因为单位是bit, 除以8就是auHeader的字节长度；又因为单个auheader字节长度2字节，所以再除以2就是auheader的个数。

AU-header

au-header的高13个bits就是一个au 的字节长度：

//AU_HEADER

bytes[14] = (byte)((len & 0x1fe0) >> 5); //高位

bytes[15] = (byte)((len & 0x1f) << 3); //低位

这样就能得到多个au的长度