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GB28181协议下的RTP传输

news 来源：原创 2025/6/9 1:58:04

1. RTP协议概述

RTP（Real-Time Transport Protocol）基于RFC 3550，专为实时音视频传输设计，通常运行于UDP或TCP之上，结合RTCP实现质量控制。GB28181中主要封装方式：

PS封装：遵循ISO/IEC 13818-1，将音视频打包为PS包再封装为RTP负载，适用于复杂流场景（如多路复用）。
基本流封装：直接封装H.264/H.265的NALU或G.711音频帧，减少协议开销。

2. 支持的音视频格式

视频编码

编码格式	PS封装负载类型	基本流负载类型	规范文件	关键特性
H.264	96	98 (FU-A分片)	RFC 6184	支持NALU分片（FU-A/FU-B）
H.265	96	98	RFC 7798	高压缩效率，需携带VPS/SPS/PPS
SVAC	96	20	GB/T 25724-2017	国标专用编码格式

音频编码

编码格式	负载类型	采样率	帧长	规范文件
G.711A	8	8 kHz	160字节	ITU-T G.711
G.723.1	4	8 kHz	30 ms帧	ITU-T G.723.1
AAC	动态分配	16-48 kHz	1024样本	RFC 3640

3. 打包传输方式

PS封装流程

生成PS包：
- 每个PS包由系统头、PSM（Program Stream Map）和多个PES包组成。
- 关键帧（如H.264 I帧）需携带SPS/PPS信息。
RTP分片：
- PS包长度超过MTU时，按RFC 3984分片，使用分片标识（FU Indicator和FU Header）。
- 示例：H.264 FU-A分片头部结构：

     FU Indicator (F|NRI|Type=28) → FU Header (S|E|Type) → NALU Payload

基本流封装

H.264/H.265：直接发送NALU或分片单元，无需PS层。
音频：G.711每帧160字节，对应单个RTP包。

4. RTP传输模式

GB28181支持 UDP 和 TCP 两种传输层协议，TCP分为 主动模式（Active） 和 被动模式（Passive）。

(1) RTP over UDP

特点：
- 默认模式，低延迟但可能丢包。
- 依赖RTCP反馈网络质量（如丢包率、抖动）。
SDP示例：

  m=video 5004 RTP/AVP 96
  a=rtpmap:96 PS/90000
  a=fmtp:96 profile-level-id=420029; packetization-mode=1

(2) RTP over TCP

协议规范：遵循RFC 4571，通过$分隔符标识数据块长度（格式：$[长度][数据]）。
传输模式：
- 主动模式（Active） ：设备主动发起TCP连接。

    m=video 2000 TCP/RTP/AVP 96
    a=setup:active      // 设备主动连接
    a=connection:new    // 新建连接

被动模式（Passive） ：设备监听端口等待连接。

    m=video 3000 TCP/RTP/AVP 96
    a=setup:passive     // 设备被动等待
    a=connection:new

适用场景：
- 主动模式：设备具备公网IP或直连能力（如专线网络）。
- 被动模式：设备位于NAT后，需端口映射或反向代理。

5. RTCP协议功能

质量控制：通过SR（Sender Report）和RR（Receiver Report）交换以下信息：

字段说明
丢包率接收端统计的丢包比例
抖动（Jitter）数据包到达时间波动
延迟端到端传输延迟
同步机制：通过NTP时间戳和RTP时间戳对齐音视频流。
带宽自适应：根据网络状况动态调整编码码率或分片策略。

字段	说明
丢包率	接收端统计的丢包比例
抖动（Jitter）	数据包到达时间波动
延迟	端到端传输延迟

6. SDP描述详解

关键字段

媒体行（m=）：
- m=video 5004 RTP/AVP 96 → 视频流，UDP端口5004，负载类型96。
- m=video 2000 TCP/RTP/AVP 96 → 视频流，TCP端口2000。
属性（a=）：
- a=rtpmap:96 PS/90000 → 负载类型96对应PS封装，时钟频率90kHz。
- a=fmtp:96 profile-level-id=420029 → H.264的SPS参数。
- a=setup:active/passive → 指定TCP连接模式。

完整SDP示例（TCP被动模式）

v=0
o=34020000001320000001 0 0 IN IP4 192.168.1.100
s=GB28181 Stream
c=IN IP4 192.168.1.100
t=0 0
m=video 3000 TCP/RTP/AVP 96
a=setup:passive
a=connection:new
a=rtpmap:96 PS/90000
a=fmtp:96 streamtype=1; profile=1; sprop-parameter-sets=Z0IAH5WoFAFuQA==,aM4yyA==
m=audio 3002 TCP/RTP/AVP 8
a=setup:passive
a=connection:new
a=rtpmap:8 PCMA/8000