RTP报头扩展

RTP Header

RTP协议中，RTP Header（报头）包括固定报头（Fixed Header）与报头扩展（Header extension，可选）。

RTP Fixed Header结构如下，其中前12字节是每个RTP包必须包含的。

但是这Fixed Header携带的信息满足不了更复杂的需求。所以引入了RTP Header Extension，可以携带更多的信息。

RTP Header Extension

如果RTP Fixed Header中，X字段为1，说明后面跟着RTP Header Extension。RTP Header Extension结构如下：

defined by profile：决定使用哪种Header Extension：one-byte或者two-byte header
length:表示Header Extension的长度：length x 4字节

首先是0xBEDE固定字段开头，接着length长度为3，说明后面跟着3x4字节长度的header extension 。对于第一个header extension：L=0，表示data长度为1字节。对于第二个header extension：L=1，表示data长度为2字节。由于按4字节对齐，所以接着是值为0的填充数据。最后一个header extension：L=3，表示data长度为4字节。

WireShark抓包分析

如下是WireShark抓包WebRTC视频流解析的一个RTP包结构：

Defined by profile字段为0xBEDE，表示One-Byte Header，Extension length为1，表示Header Extension长度为1x4字节，对于Header Extension：ID为3，Lengh为2

构造相关代码位于RtpPacket::AllocateRawExtension中
解析相关代码位于RtpPacket::ParseBuffer中
Two-Byte Header

"defined by profile"字段结构如下：

接着后面跟着的每个扩展元素结构如下：

ID：本地标识符
length:表示extension data长度，范围1~255
如下是一个Two-Byte Header示例

首先"defined by profile"字段为0x1000，length为3，后面跟着3x4字节长度扩展，对于第一个header extension：L=0，数据长度为0，对于第二个header extension：L=1，data长度为1，接着是填充数据，对于第三个header extension：L=4，后面跟着4字节长度数据。

由于WebRTC中默认都是One-Byte Header。

常见RTP Header Extension

在WebRTC中定义了很多RTP Header Extension，最常见的要数用于带宽估计的Transport-CC扩展，记录一个传输层的序列号：TransportSequenceNumber，默认每个RTP包都带有此扩展。

当然还有记录音量的AudioLevel扩展，记录发送时间的AbsoluteSendTime扩展等等。

看下目前WebRTC支持的几种Header Extension：

enum RTPExtensionType : int {
kRtpExtensionNone,
kRtpExtensionTransmissionTimeOffset,
kRtpExtensionAudioLevel,
kRtpExtensionInbandComfortNoise,
kRtpExtensionAbsoluteSendTime,
kRtpExtensionAbsoluteCaptureTime,
kRtpExtensionVideoRotation,
kRtpExtensionTransportSequenceNumber,
kRtpExtensionTransportSequenceNumber02,
kRtpExtensionPlayoutDelay,
kRtpExtensionVideoContentType,
kRtpExtensionVideoLayersAllocation,
kRtpExtensionVideoTiming,
kRtpExtensionRtpStreamId,
kRtpExtensionRepairedRtpStreamId,
kRtpExtensionMid,
kRtpExtensionGenericFrameDescriptor00,
kRtpExtensionGenericFrameDescriptor = kRtpExtensionGenericFrameDescriptor00,
kRtpExtensionGenericFrameDescriptor02,
kRtpExtensionColorSpace,
kRtpExtensionVideoFrameTrackingId,
kRtpExtensionNumberOfExtensions
};

SDP

m=video 9 UDP/TLS/RTP/SAVPF 127 97 98 99 100 101 125 121 124 120 123
c=IN IP4 0.0.0.0
a=rtcp:9 IN IP4 0.0.0.0
a=ice-ufrag:XQ5X
a=ice-pwd:ROZxiR4lwF7PvysKHFDcEYdq
a=ice-options:trickle
a=fingerprint:sha-256 FE:D2:E8:F9:2B:CD:7C:03:12:2E:91:40:E4:F2:D1:32:79:76:98:5D:36:4F:3A:9F:47:BD:15:23:36:80:F4:89
a=setup:actpass
a=mid:1
a=extmap:14 urn:ietf:params:rtp-hdrext:toffset
a=extmap:2 http://www.webrtc.org/experiments/rtp-hdrext/abs-send-time
a=extmap:13 urn:3gpp:video-orientation
a=extmap:3 http://www.ietf.org/id/draft-holmer-rmcat-transport-wide-cc-extensions-01
a=extmap:12 http://www.webrtc.org/experiments/rtp-hdrext/playout-delay
a=extmap:11 http://www.webrtc.org/experiments/rtp-hdrext/video-content-type
a=extmap:7 http://www.webrtc.org/experiments/rtp-hdrext/video-timing
a=extmap:8 http://www.webrtc.org/experiments/rtp-hdrext/color-space
a=extmap:4 urn:ietf:params:rtp-hdrext:sdes:mid
a=extmap:5 urn:ietf:params:rtp-hdrext:sdes:rtp-stream-id
a=extmap:6 urn:ietf:params:rtp-hdrext:sdes:repaired-rtp-stream-id
a=sendrecv
a=msid:stream_id video_label
a=rtcp-mux
a=rtcp-rsize
a=rtpmap:127 VP8/90000
a=rtcp-fb:127 goog-remb
a=rtcp-fb:127 transport-cc

SDP中，a=extmap开头即为RTP Header Extension。

对于RFC中定义的RTP Header Extension，SDP格式如下：

a=extmap:<value> urn:ietf:params:rtp-hdrext:<extensionattributes>

对于WebRTC中自定义的RTP Header Extension，SDP格式如下：

a=extmap:<value> <URI>

RTP Header

RTP Header Extension

Two-Byte Header

常见RTP Header Extension

SDP

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