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自己动手写RTP服务器——用RTP协议传输TS流

2024-08-07 16:11:03   219人阅读

上一篇文章我们介绍了关于RTP协议的知识，那么我们现在就自己写一个简单的传输TS流媒体的RTP服务器吧。

预备知识

关于TS流的格式：TS流封装的具体格式请参考文档ISO/IEC 13818-1。这里我们只需要了解一些简单的信息就好。首先TS流是有许多的TS Packet组成的，每个TS Packet的长度固定为188 bytes，每个packet都是以sync_byte：0x47开头。

MTU(Maximum Transmission Unit)： 最大传输单元。是指一种通信协议的某一层上面所能通过的最大数据包大小（以字节为单位）。最大传输单元这个参数通常与通信接口有关（网络接口卡、串口等）。例如：以太网无法接收大于1500 字节的数据包。

参考代码

下面我会把自己写的简单的代码贴出来，并且一步步地说明。

新建main.c文件，内容如下：

 

[cpp] view plaincopy
 
 
  1. #include <stdio.h>  
  2. #include <string.h>  
  3. #include <sys/types.h>  
  4. #include <sys/socket.h>  
  5. #include <netinet/in.h>  
  6.   
  7. #define TS_PACKET_SIZE 188  
  8. #define MTU 1500  

说明：包含一些必要的头文件，并且定义了TS Packet的长度(188 bytes)，MTU的限制(1500 bytes)。

 

 

[cpp] view plaincopy
 
 
  1. struct rtp_header{  
  2.     unsigned char cc:4;  
  3.     unsigned char x:1;  
  4.     unsigned char p:1;  
  5.     unsigned char v:2;  
  6.       
  7.     unsigned char pt:7;  
  8.     unsigned char m:1;  
  9.   
  10.     unsigned short sequence_number;  
  11.     unsigned int timestamp;  
  12.     unsigned int ssrc;  
  13. };  
  14.   
  15. void init_rtp_header(struct rtp_header *h){  
  16.     h->v = 2;  
  17.     h->p = 0;  
  18.     h->x = 0;  
  19.     h->cc = 0;  
  20.     h->m = 0;  
  21.     h->pt = 33;  
  22.     h->sequence_number = 123;  
  23.     h->timestamp = 123;  
  24.     h->ssrc = 123;  
  25. }  

说明：这里定义了RTP Header的结构体，以及初始化的方法。这里用到了位域，这是实现协议的时候常常会用到的方法。

 

需要注意的是：

你会发现这里定义RTP Header的时候，上一篇讲到的具体顺序不同。原因是本机和网络字节流的顺序相反，如果按照v p x cc的顺序来定义一个byte，在这个byte内部v p x cc就会按照从低位到高位的顺序放置；而在RTP流中，应该是顺序从高位到低位放置的。所以每个byte我都把顺序做了倒置。

初始化RTP Header的函数的初始化值的意义请参考rfc3550。为了实现简单，其中的sequence_number、timestamp、ssrc，都是随意填写的。在发送包的时候需要将sequence_number递增。

 

[cpp] view plaincopy
 
 
  1. void sequence_number_increase(struct rtp_header *header){  
  2.     unsigned short sequence = ntohs(header->sequence_number);  
  3.     sequence++;  
  4.     header->sequence_number = htons(sequence);  
  5. }  

说明：这个函数的目的就是让sequence_number加一，还是由于本机与网络字节序不同的原因，所以显得略微复杂些。

 

 

[cpp] view plaincopy
 
 
  1. int main(){  
  2.     // RTP Packet we will send  
  3.     char buf[MTU];  
  4.     unsigned int count = 0;  
  5.   
  6.     // Init RTP Header  
  7.     init_rtp_header((struct rtp_header*)buf);  
  8.     count = sizeof(struct rtp_header);  
  9.   
  10.     // Init socket  
  11.     int sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);  
  12.     struct sockaddr_in dest_addr;  
  13.       
  14.     dest_addr.sin_family=AF_INET;  
  15.     dest_addr.sin_port = htons(6666);  
  16.     dest_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;  
  17.     bzero(&(dest_addr.sin_zero),8);  
  18.       
  19.     // Open TS file  
  20.     FILE *ts_file = fopen("/home/baby/Videos/480p.ts", "r+");  

说明：终于到了main函数了，main函数的开始很简单，四个部分的初始化：代表RTP Packet的buffer，RTP Header，Socket，TS流媒体文件。如果你手头没有现成的TS文件，可以用ffmpeg转码得到一个ts文件：“ffmpeg -i video.xxx video.ts”， 其中 video.xxx 表示输入的视频文件，video.ts 为输出的TS文件。

 

 

[cpp] view plaincopy
 
 
  1. while(!feof(ts_file)){  
  2.     int read_len = fread(buf+count, 1, TS_PACKET_SIZE, ts_file);  
  3.     if(*(buf+count) != 0x47){  
  4.         fprintf(stderr, "Bad sync header!\n");  
  5.         continue;  
  6.     }  
  7.     count += read_len;  
  8.       
  9.     if (count + TS_PACKET_SIZE > MTU){// We should send  
  10.         sequence_number_increase((struct rtp_header*)buf);  
  11.         sendto(sock, buf, count, 0, (const struct sockaddr*)&dest_addr, sizeof(dest_addr));  
  12.         count = sizeof(struct rtp_header);  
  13.         usleep(10000);  
  14.     }  
  15. }  
  16.   
  17. fclose(ts_file);  

说明：一切就绪后就可以不断的用UDP发送RTP Packet了。每次从ts_file中读取188 bytes，附加到buf之后，如果buf的长度还没用到达MTU的限制，那么就继续添加，否则就将buf发送出去。每次发送会将sequence_number加一，并且间隔10000微秒。当然这只是个简单的例子，实际发送视频是要根据时间戳的。

 

测试

短短几十行代码是否就能完成一个RTP服务器？我们需要用实验来验证。

我的测试环境是Linux，用gcc编译通过，使用VLC(MPlayer 测试也可以通过了)作为接收端。

首先启动我们的发送端程序，然后再执行“vlc rtp://127.0.0.1:6666”，等待几秒后，发现真的可以进行播放啦！

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