linux rtp 程式設計JRTLIB

Linux下的實時流媒體程式設計(RTP,RTCP,RTSP)2

  (2010-04-30 20:07:18)

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标簽：  雜談

分類： RTP

RTP 是目前解決流媒體實時傳輸問題的最好辦法，如果需要在Linux平台上進行實時流媒體程式設計，可以考慮使用一些開放源代碼的RTP庫，如LIBRTP、 JRTPLIB等。JRTPLIB是一個面向對象的RTP庫，它完全遵循RFC 1889設計，在很多場合下是一個非常不錯的選擇，下面就以JRTPLIB為例，講述如何在Linux平台上運用RTP協定進行實時流媒體程式設計。

3.1 環境搭建

JRTPLIB 是一個用C++語言實作的RTP庫，目前已經可以運作在Windows、Linux、FreeBSD、 Solaris、Unix和VxWorks等多種作業系統上。要為Linux 系統安裝JRTPLIB，首先從JRTPLIB的網站（http: //lumumba.luc.ac.be/jori/jrtplib/jrtplib.html）下載下傳最新的源碼包，此處使用的是jrtplib- 2.7b.tar.bz2。假設下載下傳後的源碼包儲存在/usr/local/src目錄下，執行下面的指令可以對其進行解壓縮：

[[email protected] src]# bzip2 -dc jrtplib-2.7b.tar.bz2 | tar xvf -

接下去需要對JRTPLIB進行配置和編譯：

[[email protected] src]# cd jrtplib-2.7

[[email protected] jrtplib-2.7b]# ./configure

[[email protected] jrtplib-2.7b]# make

最後再執行如下指令就可以完成JRTPLIB的安裝：

[[email protected] jrtplib-2.7b]# make install

3.2 初始化

在使用JRTPLIB進行實時流媒體資料傳輸之前，首先應該生成RTPSession類的一個執行個體來表示此次RTP會話，然後調用Create()方法來對其進行初始化操作。RTPSession類的Create()方法隻有一個參數，用來指明此次RTP會話所采用的端口号。清單1給出了一個最簡單的初始化架構，它隻是完成了RTP會話的初始化工作，還不具備任何實際的功能。

#include "rtpsession.h"

int main(void)

{

 RTPSession sess;

 sess.Create(5000);

 return 0;

}

如果RTP會話建立過程失敗，Create()方法将會傳回一個負數，通過它雖然可以很容易地判斷出函數調用究竟是成功的還是失敗的，但卻很難明白出錯的原因到底什麼。JRTPLIB采用了統一的錯誤處理機制，它提供的所有函數如果傳回負數就表明出現了某種形式的錯誤，而具體的出錯資訊則可以通過調用 RTPGetErrorString()函數得到。RTPGetErrorString()函數将錯誤代碼作為參數傳入，然後傳回該錯誤代碼所對應的錯誤資訊。清單2給出了一個更加完整的初始化架構，它可以對RTP會話初始化過程中所産生的錯誤進行更好的處理：

#include <stdio.h>

#include "rtpsession.h"

int main(void)

{

  RTPSession sess;

  int status;

  char* msg;

  sess.Create(6000);

  msg = RTPGetErrorString(status);

  printf("Error String: %s\\n", msg);

  return 0;

}

設定恰當的時戳單元，是RTP會話初始化過程所要進行的另外一項重要工作，這是通過調用RTPSession類的 SetTimestampUnit()方法來實作的，該方法同樣也隻有一個參數，表示的是以秒為單元的時戳單元。例如，當使用RTP會話傳輸8000Hz 采樣的音頻資料時，由于時戳每秒鐘将遞增8000，是以時戳單元相應地應該被設定成1/8000：

sess.SetTimestampUnit(1.0/8000.0);

3.3 資料發送

當RTP 會話成功建立起來之後，接下去就可以開始進行流媒體資料的實時傳輸了。首先需要設定好資料發送的目标位址， RTP協定允許同一會話存在多個目标位址，這可以通過調用RTPSession類的AddDestination()、 DeleteDestination()和ClearDestinations()方法來完成。例如，下面的語句表示的是讓RTP會話将資料發送到本地主機的6000端口：

unsigned long addr = ntohl(inet_addr("127.0.0.1"));

sess.AddDestination(addr, 6000);

目标位址全部指定之後，接着就可以調用RTPSession類的SendPacket()方法，向所有的目标位址發送流媒體資料。SendPacket()是RTPSession類提供的一個重載函數，它具有下列多種形式：

int SendPacket(void *data,int len)

int SendPacket(void *data,int len,unsigned char pt,bool mark,unsigned long timestampinc)

int SendPacket(void *data,int len,unsigned short hdrextID,void *hdrextdata,int numhdrextwords)

int SendPacket(void *data,int len,unsigned char pt,bool mark,unsigned long timestampinc,

    unsigned short hdrextID,void *hdrextdata,int numhdrextwords)

SendPacket()最典型的用法是類似于下面的語句，其中第一個參數是要被發送的資料，而第二個參數則指明将要發送資料的長度，再往後依次是RTP負載類型、辨別和時戳增量。

sess.SendPacket(buffer, 5, 0, false, 10);

對于同一個RTP會話來講，負載類型、辨別和時戳增量通常來講都是相同的，JRTPLIB允許将它們設定為會話的預設參數，這是通過調用 RTPSession類的SetDefaultPayloadType()、SetDefaultMark()和 SetDefaultTimeStampIncrement()方法來完成的。為RTP會話設定這些預設參數的好處是可以簡化資料的發送，例如，如果為 RTP會話設定了預設參數：

sess.SetDefaultPayloadType(0);

sess.SetDefaultMark(false);

sess.SetDefaultTimeStampIncrement(10);

之後在進行資料發送時隻需指明要發送的資料及其長度就可以了：

sess.SendPacket(buffer, 5);

3.4 資料接收

對于流媒體資料的接收端，首先需要調用RTPSession類的PollData()方法來接收發送過來的RTP或者 RTCP資料報。由于同一個RTP會話中允許有多個參與者（源），你既可以通過調用RTPSession類的GotoFirstSource()和 GotoNextSource()方法來周遊所有的源，也可以通過調用RTPSession類的GotoFirstSourceWithData()和 GotoNextSourceWithData()方法來周遊那些攜帶有資料的源。在從RTP會話中檢測出有效的資料源之後，接下去就可以調用 RTPSession類的GetNextPacket()方法從中抽取RTP資料報，當接收到的RTP資料報處理完之後，一定要記得及時釋放。下面的代碼示範了該如何對接收到的RTP資料報進行處理：

if (sess.GotoFirstSourceWithData()) {

  do {

    RTPPacket *pack;     

    pack = sess.GetNextPacket();     

    // 處理接收到的資料

    delete pack;

  } while (sess.GotoNextSourceWithData());

}

JRTPLIB為RTP資料報定義了三種接收模式，其中每種接收模式都具體規定了哪些到達的RTP資料報将會被接受，而哪些到達的RTP資料報将會被拒絕。通過調用RTPSession類的SetReceiveMode()方法可以設定下列這些接收模式：

 RECEIVEMODE_ALL　　預設的接收模式，所有到達的RTP資料報都将被接受； 

 RECEIVEMODE_IGNORESOME　　除了某些特定的發送者之外，所有到達的RTP資料報都将被接受，而被拒絕的發送者清單可以通過調用AddToIgnoreList()、DeleteFromIgnoreList()和ClearIgnoreList()方法來進行設定；

RECEIVEMODE_ACCEPTSOME　　除了某些特定的發送者之外，所有到達的RTP資料報都将被拒絕，而被接受的發送者清單可以通過調用AddToAcceptList ()、DeleteFromAcceptList和ClearAcceptList ()方法來進行設定。

3.5 控制資訊

JRTPLIB 是一個高度封裝後的RTP庫，程式員在使用它時很多時候并不用關心RTCP資料報是如何被發送和接收的，因為這些都可以由JRTPLIB自己來完成。隻要 PollData()或者SendPacket()方法被成功調用，JRTPLIB就能夠自動對到達的 RTCP資料報進行處理，并且還會在需要的時候發送RTCP資料報，進而能夠確定整個RTP會話過程的正确性。

而另一方面，通過調用RTPSession類提供的SetLocalName()、SetLocalEMail()、 SetLocalLocation()、SetLocalPhone()、SetLocalTool()和SetLocalNote()方法， JRTPLIB又允許程式員對RTP會話的控制資訊進行設定。所有這些方法在調用時都帶有兩個參數，其中第一個參數是一個char型的指針，指向将要被設定的資料；而第二個參數則是一個int型的數值，表明該資料中的前面多少個字元将會被使用。例如下面的語句可以被用來設定控制資訊中的電子郵件位址：

sess.SetLocalEMail("[email protected]@linuxgam.com",19);

在RTP 會話過程中，不是所有的控制資訊都需要被發送，通過調用RTPSession類提供的 EnableSendName()、EnableSendEMail()、EnableSendLocation()、EnableSendPhone ()、EnableSendTool()和EnableSendNote()方法，可以為目前RTP會話選擇将被發送的控制資訊。

3.6 實際應用

最後通過一個簡單的流媒體發送-接收執行個體，介紹如何利用JRTPLIB來進行實時流媒體的程式設計。清單3給出了資料發送端的完整代碼，它負責向使用者指定的IP位址和端口，不斷地發送RTP資料包：

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include "rtpsession.h"

// 錯誤處理函數

void checkerror(int err)

{

  if (err < 0) {

    char* errstr = RTPGetErrorString(err);

    printf("Error:%s\\n", errstr);

    exit(-1);

  }

}

int main(int argc, char** argv)

{

  RTPSession sess;

  unsigned long destip;

  int destport;

  int portbase = 6000;

  int status, index;

  char buffer[128];

  if (argc != 3) {

    printf("Usage: ./sender destip destport\\n");

    return -1;

  }

  // 獲得接收端的IP位址和端口号

  destip = inet_addr(argv[1]);

  if (destip == INADDR_NONE) {

    printf("Bad IP address specified.\\n");

    return -1;

  }

  destip = ntohl(destip);

  destport = atoi(argv[2]);

  // 建立RTP會話

  status = sess.Create(portbase);

  checkerror(status);

  // 指定RTP資料接收端

  status = sess.AddDestination(destip, destport);

  checkerror(status);

  // 設定RTP會話預設參數

  sess.SetDefaultPayloadType(0);

  sess.SetDefaultMark(false);

  sess.SetDefaultTimeStampIncrement(10);

  // 發送流媒體資料

  index = 1;

  do {

    sprintf(buffer, "%d: RTP packet", index ++);

    sess.SendPacket(buffer, strlen(buffer));

    printf("Send packet !\\n");

  } while(1);

  return 0;

}

清單4則給出了資料接收端的完整代碼，它負責從指定的端口不斷地讀取RTP資料包：

#include <stdio.h>

#include "rtpsession.h"

#include "rtppacket.h"

// 錯誤處理函數

void checkerror(int err)

{

  if (err < 0) {

    char* errstr = RTPGetErrorString(err);

    printf("Error:%s\\n", errstr);

    exit(-1);

  }

}

int main(int argc, char** argv)

{

  RTPSession sess;

  int localport;

  int status;

  if (argc != 2) {

    printf("Usage: ./sender localport\\n");

    return -1;

  }

   // 獲得使用者指定的端口号

  localport = atoi(argv[1]);

  // 建立RTP會話

  status = sess.Create(localport);

  checkerror(status);

  do {

    // 接受RTP資料

    status = sess.PollData();

 // 檢索RTP資料源

    if (sess.GotoFirstSourceWithData()) {

      do {

        RTPPacket* packet;

        // 擷取RTP資料報

        while ((packet = sess.GetNextPacket()) != NULL) {

          printf("Got packet !\\n");

          // 删除RTP資料報

          delete packet;

        }

      } while (sess.GotoNextSourceWithData());

    }

  } while(1);

  return 0;

}

随着多媒體資料在Internet上所承擔的作用變得越來越重要，需要實時傳輸音頻和視訊等多媒體資料的場合也将變得越來越多，如IP電話、視訊點播、線上會議等。RTP是用來在Internet上進行實時流媒體傳輸的一種協定，目前已經被廣泛地應用在各種場合，JRTPLIB是一個面向對象的RTP封裝庫，利用它可以很友善地完成Linux平台上的實時流媒體程式設計