CN104320416B - 对实时传输协议数据进行打包的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了对实时传输协议数据进行打包的方法及装置，其中，该方法包括：为每个封装包添加头部，将头部中的P位标记为有填充，对实时传输协议RTP填充字段中确定的帧类型位、帧开始位和帧结束位进行标记，得到封装后的RTP数据包；帧类型位用于标记帧类型，帧开始位和帧结束位用于标记相应封装包在数据单元中的位置；发送封装后的RTP数据包。本发明方案能够快速获知帧类型，且降低组帧延时。
Description
技术领域
本发明涉及数据打包技术，尤其涉及对实时传输协议数据进行打包的方法及装置。
背景技术
目前，实时传输协议(RTP，Realtime Transport Protocol)的数据传输方案中，多采用RFC3550方式对数据单元进行封装打包，然后发送封装后的RTP数据包。
RTP数据的类型所有多种，包括视频数据、音频数据、私有数据等。采用现有打包方式，接收端接收RTP数据包后，需要通过特定的算法进行解析，才能获知RTP数据的帧类型，无法快速识别。
并且，组帧存在一定的延时。接收端接收RTP数据包之后将进行组帧，一帧由至少一个RTP数据包组成；现有判断当前帧是否结束的方式如下：每一帧的时间戳各不相同，RTP数据包中标记了其所在帧的时间戳，每次组帧都需要待下一帧的RTP数据包出现,看时间戳是否更新方能够确定当前帧是否结束，这造成了组帧的时延。
综上，现有对RTP数据进行打包的方案存在不能快速获知帧类型、且组帧存在延时。
发明内容
本发明提供了一种对实时传输协议数据进行打包的方法，该方法能够快速获知帧类型，且降低组帧延时。
本发明提供了一种对实时传输协议数据进行打包的装置，该装置能够快速获知帧类型，且降低组帧延时
一种对实时传输协议数据进行打包的方法，该方法包括：
为每个封装包添加头部，将头部中的P位标记为有填充，对实时传输协议RTP填充字段中确定的帧类型位、帧开始位和帧结束位进行标记，得到封装后的RTP数据包；
发送封装后的RTP数据包。
一种对实时传输协议数据进行打包的装置，该装置包括第一封装单元和发送单元；
所述第一封装单元，为每个封装包添加头部，将头部中的P位标记为有填充，对实时传输协议RTP填充字段中确定的帧类型位、帧开始位和帧结束位进行标记，得到封装后的RTP数据包，发送给所述发送单元；帧类型位用于标记帧类型，帧开始位和帧结束位用于标记相应封装包在数据单元中的位置；
所述发送单元，将封装后的RTP数据包发送出去。
上述方案可以看出，本发明中，判为每个封装包添加头部，将头部中的P位标记为有填充，对RTP填充字段中确定的帧类型位、帧开始位和帧结束位进行标记，得到封装后的RTP数据包。本发明在打包过程中，结合填充字段和头部的P位，对帧类型和RTP数据包在数据帧中所处的位置进行标记；采用本发明方案，通过每个RTP数据包的标记，便可直接获知帧类型并确定当前帧是否结束；这样，无需通过特定算法进行解析，也无需结合下一帧RTP数据包的时间戳确定当前帧是否结束，从而，实现了快速获知帧类型，且降低了组帧延时。
附图说明
图1为本发明对实时传输协议数据进行打包的方法流程图实例；
图2为RTP帧的结构示意图实例；
图3为RTP数据包头部的结构示意图实例；
图4为RTP数据包填充字段的结构示意图实例；
图5为本发明对实时传输协议数据进行打包的装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。
本发明在打包过程中，结合填充字段和头部的P位，对帧类型和RTP数据包在数据帧中所处的位置进行标记。本发明对RTP数据进行打包的方法包括：为每个封装包添加头部，将头部中的P位标记为有填充，对实时传输协议RTP填充字段中确定的帧类型位、帧开始位和帧结束位进行标记，得到封装后的RTP数据包；发送封装后的RTP数据包。采用本发明方案，通过每个RTP数据包中头部P位和填充字段的标记，便可直接获知帧类型并确定当前帧是否结束，实现了快速获知帧类型，且降低了组帧延时。参见图1，为本发明对RTP数据进行打包的方法流程图实例，该实例中，针对当前数据单元，先进行封装包分割，再进行P位和RTP字段的标记；其包括以下步骤：
步骤101，判断当前数据单元的长度是否大于封装包长度，如果是，执行步骤102，否则执行步骤103。
对数据单元逐个进行打包，封装包长度为一个封装包的长度，如果数据单元大于封装包长度，需要对其进行分割，如果不大于，则可直接对其进行封装打包。
步骤102，对当前数据单元按照封装包长度进行分割，得到分割后的封装包；为每个封装包添加头部，将头部中的P位标记为有填充，对实时传输协议RTP填充字段中确定的帧类型位、帧开始位和帧结束位进行标记，得到封装后的RTP数据包；执行步骤104。
一般地，RTP数据包包含头部字段和负载字段，还可以包含填充字段，将封装包数据置于RTP数据包的RTP负载字段。
如图2所示，为RTP帧的结构示意图实例，一帧(即图中的Frame RTP Packets)包含至少一个RTP数据包(即图中的RTP Packet)，该实例中，每个RTP数据包包含RTP头标准字段、RTP头私有扩展字段、RTP标准负载字段以及RTP填充字段。
根据RFC3550的定义，RTP头部的语法格式如图3所示，图中，每一小格代表1bit，两个“+”之间有一个“—”或“＝”，表示为一小格。RTP头包括多个位，其中padding(图中所示为P)占1bit，本实例中，当P位设置为1时，表示在RTP数据包尾部有填充部分。下面对图中依次标出的各个位分别进行说明：
version(图中所示为V):占2bit；版本。
padding(图中所示为P):占1bit；当设置为1时，表示在RTP数据包尾部有填充部分。此时填充部分的最后一个字节表示该填充部分的长度(包括这个字节本身)。
extension(图中所示为X):占1bit扩展比特位。当设置为1时，表示该RTP数据包头部包含扩展字段。
CSRC count(图中所示为CC):占4bits，标识参与源(CSRC，Contributing Source)字段的个数。
sequence number(SN):占16bits，每个RTP数据包递增1，用于标识RTP数据包发送的顺序，也即接收端收到后送到解码器里的顺序，包含私有数据的RTP数据包的序号(sequence number)应与其起作用的那路元素流的序号一致。
timestamp:占32bits，用于标识该RTP数据包所包含内容的采集(采样)时刻。
后续依次还有其他一些字段，如同步源(SSRC，synchronization source)标识符(identifier)、CSRC标识符(identifier)等，这里不再一一说明。
步骤103，对当前数据单元添加头部，将头部中的P位标记为有填充，对RTP填充字段中确定的帧类型位、帧开始位和帧结束位进行标记，得到封装后的RTP数据包；执行步骤104。
帧类型位用于标记帧类型，帧开始位和帧结束位用于标记相应封装包在数据单元中的位置。
步骤104，发送封装后的RTP数据包。
上述流程中，对RTP填充字段中确定的帧开始位和帧结束位进行标记，以设置相应RTP数据包所包含的负载数据在数据单元中的位置；根据需要，可在RTP填充字段中选取比特位确定为帧开始位和帧结束位，其标记方式可据实际需要而定。下面进行实例说明：
当前数据单元的长度大于封装包长度时，对RTP填充字段中确定的帧开始位和帧结束位进行标记包括：
若封装包为当前数据单元中的第一个包，则对RTP填充字段中确定的帧开始位标记为有效，例如标记为1，帧结束位标记为无效，例如标记为0；若封装包为当前数据单元中的最后一个包，则对RTP填充字段中确定的帧开始位标记为无效，帧结束位标记为有效；若封装包为当前数据单元中的中间包，则对RTP填充字段中确定的帧开始位和帧结束位都标记为无效；
当前数据单元的长度不大于封装包长度时，对RTP填充字段中确定的帧开始位和帧结束位进行标记包括：
对RTP填充字段中确定的帧开始位标记和帧结束位都标记为有效，例如都标记为1。
类似地，可在RTP填充字段中选取比特位确定为帧类型位，其标记方式可据实际需要而定。下面进行实例说明：
例如，所述帧类型位包含包类型位，所述对RTP填充字段中确定的帧类型位进行标记包括：将RTP填充字段中确定的包类型位标记为视频帧、音频帧或私有数据帧。
再如，所述帧类型位包含包类型位和帧子类型，所述对RTP填充字段中确定的帧类型位进行标记包括：
将RTP填充字段中确定的包类型位标记为视频帧、音频帧或私有数据帧；当包类型为视频帧时，还将RTP填充字段中确定的帧子类型位标记为视频I帧、视频P帧或视频B帧。
本发明中，判断当前数据单元的长度是否大于封装包长度：如果是，则对当前数据单元按照封装包长度进行分割，得到分割后的封装包；为每个封装包添加头部，将头部中的P位标记为有填充，对实时传输协议RTP填充字段中确定的帧类型位、帧开始位和帧结束位进行标记，得到封装后的RTP数据包；否则，对当前数据单元添加头部，对帧类型位、帧开始位和帧结束位进行标记。本发明在打包过程中，结合填充字段和头部的P位，对帧类型和RTP数据包在数据帧中所处的位置进行标记；采用本发明方案，通过每个RTP数据包的标记，便可直接获知帧类型并确定当前帧是否结束；这样，无需通过特定算法进行解析，也无需结合下一帧RTP数据包的时间戳确定当前帧是否结束，从而，实现了快速获知帧类型，且降低了组帧延时。
发送封装包，接收端进行接收，解析封装包头部中的P位，确定是否标记为有填充，如果是，则读取RTP填充字段中的帧类型位，这样，便可直接获取数据类型；并读取RTP填充字段中的帧开始位和帧结束位，确定当前封装包在数据单元中位置：如果位于帧开始位置，则确定为下一数据单元的开始；如果位于帧结束位置，则确定为当前数据单元的结束；如果既位于帧开始位置，也位于帧结束位置，则确定当前数据单元只有一个RTP数据包。
对于帧类型为包含包类型位的情况，接收端读取包类型位便可确定数据类型。
对于帧类型位包含包类型位和帧子类型的情况，接收端接收封装包，解析封装包头部中的P位，确定是否标记为有填充，如果是，则读取RTP填充字段中的包类型位，获取数据类型，如果数据类型为视频帧，再读取帧子类型位，确定视频帧类型为视频I帧、视频P帧或视频B帧。
当使用了padding位后，填充字段至少2个字节，最后一个字节表示填充长度。倒数第二个字节可以按照图4方式来定义：
T:包类型使用2bit,00视频01音频10私有帧11保留；
S:帧开始，使用1bit；
E:帧结束，使用1bit；
FT:帧子类型，使用2比特，如果是视频帧00I帧，01P帧，10B帧，11保留；
如果是音频帧，使用01，其他保留；
如果是私有帧，使用11，其他保留；
R:保留字段。
为了解决现有方案的不足，本发明的打包方案中，使用RTP包头中的P位表示RTP包数据尾部有填充；填充长度至少是2个字节，此时填充部分的最后一个字节表示填充长度(填充长度包括字节本身)。如果采用4字节对齐的方式，此时填充部分占4字节，除了填充部分的尾部两个字节，其余的字节打包时填充为0xff。填充部分的倒数第二个字节，按照一定的规则，定义各个位的作用，这个字节的8bit中，可以表示帧开始、帧结束及帧类型。这样就可以降低延时，且快速的识别帧类型。
本发明提供的RTP数据打包方法，与惯常的RTP数据打包方式区别在于：通常的打包方式一般不使用padding位，另外即使使用了padding位也没有再定义填充字节的格式。而在本发明中，默认使用padding位，按照一定的规则来使用填充字节，既可以快速识别帧类型，又可以降低延时。
参见图5，为本发明对实时传输协议数据进行打包的装置，该装置包括第一封装单元和发送单元；
所述第一封装单元，为每个封装包添加头部，将头部中的P位标记为有填充，对实时传输协议RTP填充字段中确定的帧类型位、帧开始位和帧结束位进行标记，得到封装后的RTP数据包，发送给所述发送单元；帧类型位用于标记帧类型，帧开始位和帧结束位用于标记相应封装包在数据单元中的位置；
所述发送单元，将封装后的RTP数据包发送出去。
较佳地，该装置还包括判别单元和第二封装单元；
所述判别单元，判断当前数据单元的长度是否大于封装包长度，如果是，则向所述第一封装单元下发封装指令，否则，向所述第二封装单元下发封装指令；
所述第一封装单元，对当前数据单元按照封装包长度进行分割，得到分割后的封装包；为每个封装包添加头部，将头部中的P位标记为有填充，对实时传输协议RTP填充字段中确定的帧类型位、帧开始位和帧结束位进行标记，得到封装后的RTP数据包，发送给所述发送单元；帧类型位用于标记帧类型，帧开始位和帧结束位用于标记相应封装包在数据单元中的位置；
所述第二封装单元，对当前数据单元添加头部，将头部中的P位标记为有填充，对RTP填充字段中确定的帧类型位、帧开始位和帧结束位进行标记，得到封装后的RTP数据包，发送给所述发送单元。
较佳地，所述第一封装单元包括第一位置封装子单元，对RTP填充字段中确定的帧开始位和帧结束位进行标记，具体地：若封装包为当前数据单元中的第一个包，则对RTP填充字段中确定的帧开始位标记为有效，帧结束位标记为无效；若封装包为当前数据单元中的最后一个包，则对RTP填充字段中确定的帧开始位标记为无效，帧结束位标记为有效；若封装包为当前数据单元中的中间包，则对RTP填充字段中确定的帧开始位和帧结束位都标记为无效；
所述第二封装单元包括第二位置封装子单元，对RTP填充字段中确定的帧开始位和帧结束位进行标记，具体地：对RTP填充字段中确定的帧开始位标记和帧结束位都标记为有效。
较佳地，所述帧类型位包含包类型位，所述第一封装单元和所述第二封装单元分别包括帧类型封装子单元，对RTP填充字段中确定的帧类型位进行标记，具体地：将RTP填充字段中确定的包类型位标记为视频帧、音频帧或私有数据帧。
较佳地，所述帧类型位包含包类型位和帧子类型，所述第一封装单元和所述第二封装单元分别包括帧类型封装子单元，对RTP填充字段中确定的帧类型位进行标记，具体地：将RTP填充字段中确定的包类型位标记为视频帧、音频帧或私有数据帧；当包类型为视频帧时，还将RTP填充字段中确定的帧子类型位标记为视频I帧、视频P帧或视频B帧。
采用本发明的方式打包，可以很容易的区分帧类型，并且降低延时。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种对实时传输协议数据进行打包的方法，其特征在于，该方法包括：
为每个封装包添加头部，将头部中的P位标记为有填充，对实时传输协议RTP填充字段中确定的帧类型位、帧开始位和帧结束位进行标记，得到封装后的RTP数据包；帧类型位用于标记帧类型，帧开始位和帧结束位用于标记相应封装包在数据单元中的位置；
发送封装后的RTP数据包；
所述帧类型位包含包类型位和帧子类型，所述对RTP填充字段中确定的帧类型位进行标记包括：
将RTP填充字段中确定的包类型位标记为视频帧、音频帧或私有数据帧；当包类型为视频帧时，还将RTP填充字段中确定的帧子类型位标记为视频I帧、视频P帧或视频B帧。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
判断当前数据单元的长度是否大于封装包长度：
如果是，则对当前数据单元按照封装包长度进行分割，得到分割后的封装包；执行所述为每个封装包添加头部的步骤；
否则，对当前数据单元添加头部，将头部中的P位标记为有填充，对RTP填充字段中确定的帧类型位、帧开始位和帧结束位进行标记，得到封装后的RTP数据包；发送封装后的RTP数据包。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当前数据单元的长度大于封装包长度时，对RTP填充字段中确定的帧开始位和帧结束位进行标记包括：
若封装包为当前数据单元中的第一个包，则对RTP填充字段中确定的帧开始位标记为有效，帧结束位标记为无效；若封装包为当前数据单元中的最后一个包，则对RTP填充字段中确定的帧开始位标记为无效，帧结束位标记为有效；若封装包为当前数据单元中的中间包，则对RTP填充字段中确定的帧开始位和帧结束位都标记为无效；
当前数据单元的长度不大于封装包长度时，对RTP填充字段中确定的帧开始位和帧结束位进行标记包括：
对RTP填充字段中确定的帧开始位标记和帧结束位都标记为有效。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
接收端接收封装包；
接收端解析封装包头部中的P位，确定是否标记为有填充，如果是，则读取RTP填充字段中的帧类型位，获取数据类型；
并读取RTP填充字段中的帧开始位和帧结束位，确定当前封装包在数据单元中位置：如果位于帧开始位置，则确定为下一数据单元的开始；如果位于帧结束位置，则确定为当前数据单元的结束；如果既位于帧开始位置，也位于帧结束位置，则确定当前数据单元只有一个RTP数据包。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述包类型位用RTP填充字段中的T位表示，占用两个比特；所述帧子类型位用RTP填充字段中的FT位表示，占用两比特；所述帧开始位用RTP填充字段中的S位表示，占用一个比特，所述帧结束位用RTP填充字段中的E位表示，占用一个比特。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
接收端接收封装包；
接收端解析封装包头部中的P位，确定是否标记为有填充，如果是，则读取RTP填充字段中的包类型位，获取数据类型，如果数据类型为视频帧，则读取帧子类型位，确定视频帧类型为视频I帧、视频P帧或视频B帧；
并读取RTP填充字段中的帧开始位和帧结束位，确定当前封装包在数据单元中位置：如果位于帧开始位置，则确定为下一数据单元的开始；如果位于帧结束位置，则确定为当前数据单元的结束；如果既位于帧开始位置，也位于帧结束位置，则确定当前数据单元只有一个RTP数据包。
7.一种对实时传输协议数据进行打包的装置，其特征在于，该装置包括第一封装单元和发送单元；
所述第一封装单元，为每个封装包添加头部，将头部中的P位标记为有填充，对实时传输协议RTP填充字段中确定的帧类型位、帧开始位和帧结束位进行标记，得到封装后的RTP数据包，发送给所述发送单元；帧类型位用于标记帧类型，帧开始位和帧结束位用于标记相应封装包在数据单元中的位置；
所述发送单元，将封装后的RTP数据包发送出去；
所述帧类型位包含包类型位和帧子类型，所述第一封装单元包括帧类型封装子单元，对RTP填充字段中确定的帧类型位进行标记，具体地：将RTP填充字段中确定的包类型位标记为视频帧、音频帧或私有数据帧；当包类型为视频帧时，还将RTP填充字段中确定的帧子类型位标记为视频I帧、视频P帧或视频B帧。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置还包括判别单元和第二封装单元；
所述判别单元，判断当前数据单元的长度是否大于封装包长度，如果是，则向所述第一封装单元下发封装指令，否则，向所述第二封装单元下发封装指令；
所述第一封装单元，对当前数据单元按照封装包长度进行分割，得到分割后的封装包；为每个封装包添加头部，将头部中的P位标记为有填充，对实时传输协议RTP填充字段中确定的帧类型位、帧开始位和帧结束位进行标记，得到封装后的RTP数据包，发送给所述发送单元；
所述第二封装单元，对当前数据单元添加头部，将头部中的P位标记为有填充，对RTP填充字段中确定的帧类型位、帧开始位和帧结束位进行标记，得到封装后的RTP数据包，发送给所述发送单元。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一封装单元包括第一位置封装子单元，对RTP填充字段中确定的帧开始位和帧结束位进行标记，具体地：若封装包为当前数据单元中的第一个包，则对RTP填充字段中确定的帧开始位标记为有效，帧结束位标记为无效；若封装包为当前数据单元中的最后一个包，则对RTP填充字段中确定的帧开始位标记为无效，帧结束位标记为有效；若封装包为当前数据单元中的中间包，则对RTP填充字段中确定的帧开始位和帧结束位都标记为无效；
所述第二封装单元包括第二位置封装子单元，对RTP填充字段中确定的帧开始位和帧结束位进行标记，具体地：对RTP填充字段中确定的帧开始位标记和帧结束位都标记为有效。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二封装单元包括帧类型封装子单元，对RTP填充字段中确定的帧类型位进行标记，具体地：将RTP填充字段中确定的包类型位标记为视频帧、音频帧或私有数据帧；当包类型为视频帧时，还将RTP填充字段中确定的帧子类型位标记为视频I帧、视频P帧或视频B帧。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |