手撕RTSP协议系列（13）——RTCP协议

RTCP简介

之前的文章，介绍了RTSP和RTP协议，RTSP用于建立连接及发送请求等，RTP用于实际的媒体数据传输。整个RTSP的流程中，还有一种不可或缺的协议， 那就是RTCP。RTCP的全称是RTP Control Protocol，从英文名称可以看出，其是针对RTP的控制协议！RTCP主要用于提供数据分发质量反馈信息，本文详细介绍一下RTCP协议！

数据包格式

首先，让我们来看一下RTCP的数据包格式，如下图：

对照示意图，可以看到如下字段，下面做详细解释：

V（2bit）：Version，表示RTCP版本号，当前规范定义的版本号为2，需要注意的是RTP数据包中的版本号与RTCP数据包的中的版本号是一致的

P（1bit）：填充位，表示是否需要填充，0表示不填充，其不属于控制信息。在某些情况下（如加密）需要进行填充，在填充的情况下，Padding的最后一个字节用于计算应该忽略多少个字节！

RC(5bit) : 接收方报告计数，表示在该数据包中的接收方报告块的数量，该字段0值是有效的，但没有实际意义！

PT(8bit) : RTCP的数据包的分组类型，RTCP包含的分组类型如下：

length(16bit)：RTCP数据包的大小。该字段中大小的表示比较有意思，使用4个字节为1组，长度共有几个4个字节的组，然后用该长度减去1，即为RTCP包中的长度！举个栗子：假设RTCP数据包的长度为32个字节，32/4=8，总共有8组4个字节，8-1=7，此时RTCP数据包中length的值为7。

SSRC(32bit): 同步源标识

RR：Recevier Report，接受端报告。

SS：Source Description，源描述。

这样，我们对RTCP报文的整体结构就比较了解了！上一个抓包文件，我们就会更直观的感受了！

通过抓包文件我们可以看到，RTCP包是应用层协议，截图中的RTCP包是基于UDP协议的！抓包中红色部分为RTCP数据包的头部分，蓝色部分为Receive Report的具体内容，绿色部分为源描述的具体内容！

下面，我们来详细看一下Send Report，Recive Report和Source Description的结构，首先来看Send Report!

SS（Send Report）

通过结构图，可以看到Sender Report有以下字段：

NTP时标：NTP时间戳

RTP时标：RTP时间戳

发送者包计数：从开始传输到当前SR包生成的时间段内，发送端发送的RTP数据包的总个数！如果发送者更改其SSRC，则该计数要被重置

发送者数据8位组计数：从开始传输到当前SR包生成的时间段内，发送端发送的总的数据的大小的八位组计数，不包含头信息以及填充信息！如果发送者更改可SSRC，需要重置该值！该字段可以用来估计平均码率！

来看一个抓包

RR(Receiver report)

继续看一下Receiver Report的结构：

通过结构，可以看到如下信息：

SSRC（32bit）: 发送端的信源标识符，与发送端的SSRC一致。

丢包数8（8bit）：前一个SR或RR包发送后，到当前的SR包或RR包的间隔内，来自源（用源SSRC标识）发送的数据包的丢失个数

累积丢包数（24bit）: 自开始接受源（用源SSRC标识）发送的数据开始，累积丢失的数据包的个数

扩展包序号（32bit）：低16位为当前接收到的来自源的（用源SSRC标识）数据包的最大序列号；高16位表示RT包序列号的循环计数！我们都知道RTP数据包中，表示序列号的长度为2个字节，即最大的RTP序列号为65536，如果序列号超了65536，假设为655537，这个时候RTCP在扩展包序号中对其说明，如果没有超过65536，则高16位为0，如果超过65536，则为1，如果再来一圈，则为3。做个不恰当的比喻，我们跑步一圈为65536，高16位表示我们当前正在跑第几圈，从0开始计数！

间隔抖动（32bit）：RTP数据包间隔时间的统计估计，以时间戳为单位，用无符号整数表示！

LSR（32bit）：last SR timestamp，表示上一个SR数据包的NTP时间戳！由于NTP时间戳为64bit，LSR为32bit，LSR取上一个SR的NTP时间戳的中间32位：如上一个SR数据包的NTP时间戳为“0x 00 01 7d 6e 3b 64 5a 1c ”，则LSR为0x 7d 6e 3b 64！

DLSR（32bit）：发送当前RR包的时间与上一个SR之间的时间间隔，以1/65536为单位，如，本次RR包与上一次SR的时间间隔为264ms，则本字段的值为0.264*65536=17301.54。

来看一个抓包文件:

该抓包文件中的丢包数为0，累积丢包数为57，扩展的包序号为7070，间隔抖动为26，SR和DLSR均为0。

SS(source description)

接下来，我们看下Source Description:

通过结构图，我们可以看到Source Description分组，也可以叫做SDES的组织结构是按照KLV的格式组织的，key表示具体的类型，length为长度，value为具体的值, key占用1个字节， length占用1个字节！RTCP中可选的KEY如结构图中所列，有如下几种：

CNAME(值为1): 规范终端标识，像SSRC标识，CNAME标识在RTP连接的所有参加者中应是唯一的；

NAME（值为2）: 用户名称，用于描述源的用户名；

E-mail（值为3）: 电子邮件地址，用于描述源的邮件地址，格式如 John.Deo@megacorp.com；

PHONE（值为4）: 用于描述源的电话号码；

LOC（值为5）: 用于描述源的地理位置；

TOOL（值为6）: 用于描述应用或工具的名称，表示产生流的应用的名称与版本，如"videotool 1.2"；

NOTE（值为7）: 用于描述源当前状态的过渡信息；

PRIV（值为8）: 用于描述针对源的扩展项；

看一个抓包：

通过抓包，我们可以看到该描述中包含一个CNAME的字段，长度为7，值为“DELL-PC”。

RTCP中通过Sender Report和Receive Report在RTP数据传输中提供当前连接中RTP包发送的情况，RTP包接收的情况，RTP包丢失的情况，通过这些信息反馈，我们可以实现对网络传输做一些调整和控制！这就是RTCP的主要功能！

结语

写到这里，关于RTSP传输的三大协议就都熟悉了！RTSP发起或停止连接，以及在连接的过程中控制流媒体数据的行为，如play，scale等，RTP负责数据传输，RTCP负责信息反馈！如此，基于RTSP的流媒体传输就完整建立起来了！那么关于rtsp的专题也可以告一段落了！期待下一个专题吧！感谢朋友们的支持！