RTP是目前解决流媒体实时传输问题的最好办法,如果需要在Linux平台上进行实时流媒体编程,可以考虑使用一些开放源代码的RTP库,如LIBRTP、JRTPLIB等。JRTPLIB是一个面向对象的RTP库,它完全遵循RFC

1889设计,在很多场合下是一个非常不错的选择,下面就以JRTPLIB为例,讲述如何在Linux平台上运用RTP协议进行实时流媒体编程。

1 环境搭建

JRTPLIB是一个用C++语言实现的RTP库,目前已经可以运行在Windows、Linux、FreeBSD、Solaris、Unix和VxWorks等多种操作系统上。要为Linux

系统安装JRTPLIB,首先从JRTPLIB的网站(http://lumumba.luc.ac.be/jori/jrtplib/jrtplib.html)下载最新的源码包,此处使用的是jrtplib-2.7b.tar.bz2。假设下载后的源码包保存在/usr/local/src目录下,执行下面的命令可以对其进行解压缩:

[root@linuxgam src]# bzip2 -dc jrtplib-2.7b.tar.bz2 | tar xvf -

接下去需要对JRTPLIB进行配置和编译:

[root@linuxgam src]# cd jrtplib-2.7

[root@linuxgam jrtplib-2.7b]# ./configure

[root@linuxgam jrtplib-2.7b]# make

最后再执行如下命令就可以完成JRTPLIB的安装:

[root@linuxgam jrtplib-2.7b]# make install

2 初始化

在使用JRTPLIB进行实时流媒体数据传输之前,首先应该生成RTPSession类的一个实例来表示此次RTP会话,然后调用Create()方法来对其进行初始化操作。RTPSession类的Create()方法只有一个参数,用来指明此次RTP会话所采用的端口号。清单1给出了一个最简单的初始化框架,它只是完成了RTP会话的初始化工作,还不具备任何实际的功能。

代码清单1:initial.cpp

#include "rtpsession.h"

int main(void)

{

RTPSession sess;

sess.Create(5000);

return 0;

}

如果RTP会话创建过程失败,Create()方法将会返回一个负数,通过它虽然可以很容易地判断出函数调用究竟是成功的还是失败的,但却很难明白出错的原因到底什么。JRTPLIB采用了统一的错误处理机制,它提供的所有函数如果返回负数就表明出现了某种形式的错误,而具体的出错信息则可以通过调用RTPGetErrorString()函数得到。RTPGetErrorString()函数将错误代码作为参数传入,然后返回该错误代码所对应的错误信息。清单2给出了一个更加完整的初始化框架,它可以对RTP会话初始化过程中所产生的错误进行更好的处理:

代码清单2:framework.cpp

#include

#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;

}

设置恰当的时戳单元,是RTP会话初始化过程所要进行的另外一项重要工作,这是通过调用RTPSession类的SetTimestampUnit()方法来实现的,该方法同样也只有一个参数,表示的是以秒为单元的时戳单元。例如,当使用RTP会话传输8000Hz采样的音频数据时,由于时戳每秒钟将递增8000,所以时戳单元相应地应该被设置成1/8000:

sess.SetTimestampUnit(1.0/8000.0);

3 数据发送

当RTP会话成功建立起来之后,接下去就可以开始进行流媒体数据的实时传输了。首先需要设置好数据发送的目标地址,RTP协议允许同一会话存在多个目标地址,这可以通过调用RTPSession类的AddDestination()、DeleteDestination()和ClearDestinations()方法来

完成。例如,下面的语句表示的是让RTP会话将数据发送到本地主机的6000端口:

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

sess.AddDestination(addr, 6000);

目标地址全部指定之后,接着就可以调用RTPSession类的SendPacket()方法,向所有的目标地址发送流媒体数据。SendPacket()是RTPSession类提供的一个重载函数,它具有下列多种形式:

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()最典型的用法是类似于下面的语句,其中第一个参数是要被发送的数据,而第二个参数则指明将要发送数据的长度,再往后依次是RTP负载类型、标识和时戳增量。

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

对于同一个RTP会话来讲,负载类型、标识和时戳增量通常来讲都是相同的,JRTPLIB允许将它们设置为会话的默认参数,这是通过调用RTPSession类的SetDefaultPayloadType()、SetDefaultMark()和SetDefaultTimeStampIncrement()方法来完成的。为RTP会话设置这些默认参数的好处是可以简化数据的发送,例如,如果为RTP会话设置了默认参数:

sess.SetDefaultPayloadType(0);

sess.SetDefaultMark(false);

sess.SetDefaultTimeStampIncrement(10);

之后在进行数据发送时只需指明要发送的数据及其长度就可以了:

sess.SendPacket(buffer, 5);

4 数据接收

对于流媒体数据的接收端,首先需要调用RTPSession类的PollData()方法来接收发送过来的RTP或者RTCP数据报。由于同一个RTP会话中允许有多个参与者(源),你既可以通过调用RTPSession类的GotoFirstSource()和GotoNextSource()方法来遍历所有的源,也可以通过调用RTPSession类的GotoFirstSourceWithData()和GotoNextSourceWithData()方法来遍历那些携带有数据的源。在从RTP会话中检测出有效的数据源之后,接下去就可以调用RTPSession类的GetNextPacket()方法从中抽取RTP数据报,当接收到的RTP数据报处理完之后,一定要记得及时释放。下面的代码示范了该如何对接收到的RTP数据报进行处理:

if (sess.GotoFirstSourceWithData()) {

do {

RTPPacket *pack;

pack = sess.GetNextPacket();

// 处理接收到的数据

delete pack;

} while (sess.GotoNextSourceWithData());

}

JRTPLIB为RTP数据报定义了三种接收模式,其中每种接收模式都具体规定了哪些到达的RTP数据报将会被接受,而哪些到达的RTP数据报将会被拒绝。通过调用RTPSession类的SetReceiveMode()方法可以设置下列这些接收模式:

RECEIVEMODE_ALL 缺省的接收模式,所有到达的RTP数据报都将被接受;

RECEIVEMODE_IGNORESOME

除了某些特定的发送者之外,所有到达的RTP数据报都将被接受,而被拒绝的发送者列表可以通过调用AddToIgnoreList()、DeleteFromIgnoreList()和ClearIgnoreList()方法来进行设置;

RECEIVEMODE_ACCEPTSOME

除了某些特定的发送者之外,所有到达的RTP数据报都将被拒绝,而被接受的发送者列表可以通过调用AddToAcceptList

()、DeleteFromAcceptList和ClearAcceptList ()方法来进行设置。

5 控制信息

JRTPLIB是一个高度封装后的RTP库,程序员在使用它时很多时候并不用关心RTCP数据报是如何被发送和接收的,因为这些都可以由JRTPLIB自己来完成。只要PollData()或者SendPacket()方法被成功调用,JRTPLIB就能够自动对到达的RTCP数据报进行处理,并且还会在需要的时候发送RTCP数据报,从而能够确保整个RTP会话过程的正确性。

而另一方面,通过调用RTPSession类提供的SetLocalName()、SetLocalEMail()、SetLocalLocation()、SetLocalPhone()、SetLocalTool()和SetLocalNote()方法,JRTPLIB又允许程序员对RTP会话的控制信息进行设置。所有这些方法在调用时都带有两个参数,其中第一个参数是一个char型的指针,指向将要被设置的数据;而第二个参数则是一个int型的数值,表明该数据中的前面多少个字符将会被使用。例如下面的语句可以被用来设置控制信息中的电子邮件地址:

sess.SetLocalEMail("xiaowp@linuxgam.com",19);

在RTP会话过程中,不是所有的控制信息都需要被发送,通过调用RTPSession类提供的EnableSendName()、EnableSendEMail()、EnableSendLocation()、EnableSendPhone()、EnableSendTool()和EnableSendNote()方法,可以为当前RTP会话选择将被发送的控制信息。

6 实际应用

最后通过一个简单的流媒体发送-接收实例,介绍如何利用JRTPLIB来进行实时流媒体的编程。清单3给出了数据发送端的完整代码,它负责向用户指定的IP地址和端口,不断地发送RTP数据包:

代码清单3:sender.cpp

#include

#include

#include "rtpsession.h"

// 错误处理函数

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;

}

// 获得接收端的IP地址和端口号

destip = inet_addr(argv[1]);

if (destip == INADDR_NONE) {

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

return -1;

}

destip = ntohl(destip);

destport = atoi(argv[2]);

// 创建RTP会话

status = sess.Create(portbase);

checkerror(status);

// 指定RTP数据接收端

status = sess.AddDestination(destip, destport);

checkerror(status);

// 设置RTP会话默认参数

sess.SetDefaultPayloadType(0);

sess.SetDefaultMark(false);

sess.SetDefaultTimeStampIncrement(10);

// 发送流媒体数据

index = 1;

do {

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

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

printf("Send packet !\\n");

} while(1);

return 0;

}

清单4则给出了数据接收端的完整代码,它负责从指定的端口不断地读取RTP数据包: 代码清单4:receiver.cpp

#include

#include "rtpsession.h"

#include "rtppacket.h"

// 错误处理函数

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;

}

// 获得用户指定的端口号

localport = atoi(argv[1]);

// 创建RTP会话

status = sess.Create(localport);

checkerror(status);

do {

// 接受RTP数据

status = sess.PollData();

// 检索RTP数据源

if (sess.GotoFirstSourceWithData()) {

do {

RTPPacket* packet;

// 获取RTP数据报

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

printf("Got packet !\\n");

// 删除RTP数据报

delete packet;

}

} while (sess.GotoNextSourceWithData());

}

} while(1);

return 0;

}

参考资料

1. 在JRTPLIB的网站http://lumumba.luc.ac.be/jori/jrtplib/jrtplib.html上,可以下载到JRTPLIB最新的源码包,并且还能找到一些与RTP相关的资源。

2. 顾淑珍等编著,宽带增值服务开发实例,北京:机械工业出版社,2002

3. 黄永峰等编著,IP网络多媒体通信技术,北京:人民邮电出版社,2003

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