负载类型为 MPEG-4 Elementary Stream 的 RTP 包的封包讲解
来源:互联网 发布:javascript 数组初始化 编辑:程序博客网 时间:2024/05/20 16:43
1. 说明
本文的目的是描述MPEG4 Video ES在RTP中的传输格式,本文的主要内容参考了RFC-3016和RFC-3640,写作本文是为了帮助理解这两篇RFC的内容。如果描述有与这两篇RFC不一致的地方,应该以RFC为准。
2. MIME Format
在RFC-3016和RFC-3640中,建议MPEG4 ES的信息描述遵循MIME的格式,关于MIME格式的详细信息,请参考RFC-2045和RFC-2046。
3. RTP Payload Format
(1) Global Structure
+---------+-----------+-----------+---------------+
| RTP | AU Header | Auxiliary | Access Unit |
| Header | Section | Section | Data Section |
+---------+-----------+-----------+---------------+
RTP Header 就是RTP协议所定义的RTP信息格式
AU Header Section , Auxiliary Section , Access Unit Data Section就是 RTP 的Payload
从MPEG4 Encoder输出的每个Packet,被称为 Access Unit , 简写成 AU , AU Header就是描述 AU信息的标准格式。
Auxiliary Section 是用来描述一些辅助信息的,在RFC中,这个结构没有被定义,可以由用户来自定义这块内容,也可以完全忽略。
Access Unit Data Section 就是MPEG Encoder的输出内容
(2) RTP Header中与MPEG4 Payload相关的部分
Payload Type (PT) 关于RTP Payload的类型应该定义MPEG4类型,这部分应该由RTP协议来定义,于本文无关。
Marker Bit (M) 如果RTP Payload是完整的1个或多个 AU ,M = 1 ;如果RTP Payload 是AU的碎片( Fragment,意指一个AU 被分割成多个 RTP Packet的Payload ),只有最后一个碎片的 M = 1, 其他碎片的 M = 0。
(3) The AU Header Section
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- .. -+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|AU-h-length|AU-header|AU-header| |AU-header|padding|
| | (1) | (2) | | (n) | bits |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- .. -+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
AU-h_length 就是 AU-Header_Length , specifies the length in bits
of the immediately following AU-headers, excluding the padding bits.
AU Header , 每个AU Header 是与 Access Unit( 或者是 AU Fragment) 相对应的。
Padding Bits 是为了让 AU Header Section的长度(bits) 是 8的整数倍
(4) AU Header的格式
+---------------------------------------+
| AU-size |
+---------------------------------------+
| AU-Index / AU-Index-delta |
+---------------------------------------+
| CTS-flag |
+---------------------------------------+
| CTS-delta |
+---------------------------------------+
| DTS-flag |
+---------------------------------------+
| DTS-delta |
+---------------------------------------+
| RAP-flag |
+---------------------------------------+
| Stream-state |
+---------------------------------------+
AU-Size : 就是指与AU Header对应的那个 Access Unit 的长度 , in octets。
如果在RTP包中的Payload是AU Fragment, AU-Size也应该是完整的AU的长度,
不应该是Fragment的长度,在接受段,可以看接受到的AU的长度是不是跟AU Header中定义的AU-Size一致,来判断这个AU是一个完整的单元还是只是碎片。并且可以通过这个字段来判断接受到Access Unit是不是完整。
AU-Index : 就是 Access Unit或者 AU Fragment的serial number。相邻的两个AU(Fragment),应该是AU-Index[n+1] = AU-Index[n] + 1。
如果一个RTP Packet 中包含多个Access Unit ,那第一个AU Header必须有AU-Index字段,接下来的几个AU-Header则不允许有AU-Index字段,而是用AU-Index-Delta字段来取代。
AU-Index-Delta : AU-Index-Delta是根据上一个AU-Index的值来计算当前的AU-Index。计算公式为 AU-Index[n+1] = AU-Index[n] + AU-Index-Delta + 1 , 所以通常情况下 , AU-Index-Delta应该是零,如果AU-Index-Delta的值不是零,则说明在RTP Packet封装的时候使用了Interleave模式,关于Interleave模式,我们以后再来解释。
CTS-Flag : 1表示接下来的数据是CTS , 0表示没有CTS
CTS : the composition time stamp 。
DTS-Flag : 1 表示接下来的数据是DTS , 0 表示没有DTS
DTS: the decoding time stamp
RAP-Flag: 1 表示对应的 Access Unit 是一个 Random Access Unit , 也就是所谓的 key-packet 。
如果 对应的是 Access Unit Fragment , 那么只有第一个Fragment的RAP-Flag的值是1, 其他Fragment的值应该是 0。
Stream-state : 表示编码器状态。如果编码器状态改变,这个值+1。
RFC中没有明确说明这个状态指那些内容, 我估计应该是resolution , fps, bps 等参数的改变吧 。
(5) The Auxiliary Section
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- .. -+-+-+-+-+-+-+-+-+
| auxiliary-data-size | auxiliary-data |padding bits |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- .. -+-+-+-+-+-+-+-+-+
这部分内容没有定义,如果有用户数据,可以考虑把用户数据放入Auxiliary Section。
(6) Access Unit
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- .. -+-+-+-+-+-+-+-+-+
| AU(1) | AU(2) | AU(3) | … | AU(n)
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- .. -+-+-+-+-+-+-+-+-+
所以Access Unit就是 MPEG4 编码器的输出了。
4. 关于RTP Packet的封装
RTP Payload允许装载1个或多个完整的Access Unit
也允许装载1个Access Unit Fragment
禁止把完整的Access Unit和 Access Unit Fragment封装在同一个RTP Packet中。禁止把多个Access Unit Fragment封装在RTP Packet 中。
通常来说 , RTP Packet的顺序应该跟Access Unit的顺序一致,除非是Interleave模式下。关于 Interleave模式请参看相关的RFC , 这里就不多做阐述了。
[1] RFC-3016
[2] RFC-3640
[3] ISO/IEC 14496 Part 2
[4] RFC-2045
[5] RFC-2046
[6] RFC-1889
[7] RFC-3550
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