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WebRTC（十一）：RTCP和SRTCP

news 2025/6/29 17:24:51

RTCP

基本概念

RTCP 是 RTP 的控制协议，用于监控媒体传输质量和参与者状态，并与 RTP 一起工作。RTP 用于传输媒体数据（如音视频），RTCP 则用于传输控制信息。

RTCP 通常和 RTP 同时使用，并通过 不同端口（通常 RTP 使用偶数端口，RTCP 使用其下一个奇数端口）。

主要用于：

  • 传输质量反馈：丢包率、时延、抖动等统计信息。
  • 媒体源身份识别：包括 CNAME（Canonical Name）标识每个参与者。
  • 带宽控制：用于避免 RTCP 消息对带宽占用过大（典型限制为 5%）。
  • 多方会话控制：尤其适用于多点会议。

基本结构

每个 RTCP 包由一个公共头部 + 特定类型的负载数据组成。基本的 RTCP 报文格式如下：

0               1               2               3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|V=2|P|  RC   |   PT=SR=200     |             length            |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  • V：版本，通常为2
  • P：填充位（padding）
  • RC：Reception Report Count，表示包含多少个 reception report block（在 SR/RR 包中）
  • PT：Payload Type，表明 RTCP 包类型
  • length：包长度（以 32 位字为单位，不包括头部）

RTCP包类型（Payload Type）

类型名称PT 值用途
SRSender Report200发送端统计信息
RRReceiver Report201接收端反馈信息
SDESSource Description202源描述（包括 CNAME）
BYEGoodbye203终止会话
APPApplication-defined204自定义扩展

Sender Report (SR) — PT=200

结构

一个完整的 RTCP SR 包结构如下：

0                   1                   2                   3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|V=2|P|  RC   |   PT=SR=200     |             length            |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                         SSRC of sender                        |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|              NTP timestamp, most significant word            |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|             NTP timestamp, least significant word            |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                         RTP timestamp                        |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                     sender's packet count                    |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                      sender's octet count                    |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                          Report block 1                      |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                          Report block 2                      |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                             ....                              |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
字段解释
字段说明
V (2 bits)RTP 版本，固定为 2
P (1 bit)填充位，最后是否有填充字节
RC (5 bits)下面附带的 Reception Report 数量（最多 31 个）
PT = 200Payload Type，200 表示 SR
Length整个 RTCP 包长度（以 32 位字为单位，减1）
SSRC of sender当前发送者的同步源标识
NTP timestampNTP 格式的时间戳（64 位），用于同步
RTP timestamp与 NTP 时间同步的 RTP 时间戳（32 位）
Sender’s packet count发送的 RTP 包总数
Sender’s octet count发送的 RTP 字节总数
Report blocks针对接收端的报告，最多 31 个，每个包含丢包率、抖动、延迟等统计信息
Report Block 格式（每个 24 字节）

包含如下字段：

  • SSRC of source
  • Fraction lost
  • Cumulative number of packets lost
  • Extended highest sequence number received
  • Interarrival jitter
  • Last SR timestamp (LSR)
  • Delay since last SR (DLSR)

Receiver Report (RR) — PT=201

结构

RR 包结构和 SR 类似，但没有发送者统计字段，仅包含一组或多组接收统计报告：

0                   1                   2                   3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|V=2|P|  RC   |   PT=RR=201     |             length            |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                     SSRC of packet sender                     |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                          Report block 1                      |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                          Report block 2                      |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                             ....                              |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
字段解释
字段说明
V (2 bits)RTP 版本号，固定为 2
P (1 bit)填充标志
RC (5 bits)Report Count，表示下面有几个 report block（最多 31 个）
PT = 201Payload Type，201 表示 RR
LengthRTCP 包长度（32bit 字为单位，减去1）
SSRC of sender当前报告者（接收端）的 SSRC
Report blocks一个或多个 24 字节的 report block，描述对应源的接收质量
Report Block 格式（每个 24 字节）

每个 Report Block 针对一个 RTP 源（发送者）统计信息：

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                 SSRC_1 (源 SSRC)                              |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| fraction lost |       cumulative number of packets lost      |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|           extended highest sequence number received          |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                      interarrival jitter                     |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                         last SR (LSR)                        |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                   delay since last SR (DLSR)                 |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
字段说明
SSRC_n被监视的发送者（源） SSRC
fraction lost自上次报告后丢失的 RTP 包比例（0-255）
cumulative number of packets lost接收到当前为止丢失的总包数
extended highest seq no received接收的最大序列号（扩展 32 位）
interarrival jitter包到达间隔抖动
last SR (LSR)上次收到的 SR 报告的 NTP 时间戳中间 32 位（即 SR 的发送时间）
delay since last SR (DLSR)自从收到上一个 SR 以来的时间（单位为 1/65536 秒）

SDES

结构
0                   1                   2                   3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|V=2|P|  SC   |  PT=SDES=202    |            length             |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                          SSRC/CSRC_1                          |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                         SDES items (可变长)                  |
|                              ...                              |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                          SSRC/CSRC_n                          |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                         SDES items                           |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
字段解释
字段说明
V (2 bits)RTP 版本号，固定为 2
P (1 bit)填充位
SC (5 bits)Source Count，本包中包含多少个源（SSRC/CSRC）
PT = 202Payload Type，202 表示 SDES
lengthRTCP 包长度（单位是 32bit 字，减 1）
SSRC/CSRC与该描述项相关的源的 ID
SDES items描述此源的项
SDES Item

每个 SDES item 的格式如下：

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|   item type   |  length       | user data (variable length)   |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

常见 item types（1 字节）：

Type名称说明
1CNAME参与者唯一标识（必选）
2NAME用户名/显示名
3EMAIL电子邮件地址
4PHONE电话号码
5LOC地理位置
6TOOL使用的工具名（如 FFmpeg）
7NOTE备注
8PRIV私有扩展项
0END结束标记，标志该 SDES 项结束

示例：

| 1 (CNAME) | 9 | "user@host" |
| 2 (NAME)  | 4 | "John"      |
| 0 (END)   |   |             |

BYE

结构
0                   1                   2                   3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|V=2|P|  SC   |   PT=BYE=203    |             length            |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                           SSRC/CSRC                           |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
:                              ...                              :
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|     length    |       optional reason for leaving...          |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
字段解释
字段说明
V (2 bits)RTP 协议版本，固定为 2
P (1 bit)填充标志
SC (5 bits)Source Count，本包中包含多少个 SSRC/CSRC
PT = 203Payload Type，203 表示 BYE
length包长度，以 32bit 字为单位（不含 header 自身）
SSRC/CSRC要离开的同步源（可以多个）
可选 Reason 字段一个字符串，表示离开原因（可选） 格式为：1字节长度 + UTF-8 字符串
示例

一个 BYE 包可能如下：

  • SSRC: 0x87654321
  • Reason: "stream ended"

在 Wireshark 中可看到：

RTCP: Goodbye (BYE)SSRC: 0x87654321Reason: stream ended

APP

结构
0                   1                   2                   3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|V=2|P| Subtype |  PT=APP=204   |             length            |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                           SSRC/CSRC                           |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                          name (ASCII)                         |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                   application-dependent data                  |
|                               ...                             |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
字段解释
字段含义
V (2 bits)RTP 版本号，固定为 2
P (1 bit)Padding 标志位
Subtype (5 bits)应用自定义子类型（0~31）
PT (8 bits)Payload Type，204 表示 APP 包
Length (16 bits)包长度（以 32bit 字为单位，减 1）
SSRC应用定义者的 SSRC
Name (32 bits)ASCII 字母组成的 4 字节标识符（如 "TEST"）
Application-dependent data由应用定义的任意内容（可变长）

SRTCP（Secure RTCP）

基本概念

SRTCP 是 RTCP 的 安全扩展协议，用于 加密、消息认证（MAC）以及重放保护，与 SRTP（Secure RTP） 相对，主要用于保障 RTCP 报文的保密性和完整性。

功能描述
加密（可选）加密 RTCP payload（如 Sender Report）
完整性验证使用 HMAC（通常为 HMAC-SHA1）
防重放攻击使用 SRTCP Index（31 bit 计数器）

基本结构

原始的RTCP报文：

0                   1                   2                   3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|V=2|P|    RC   |   PT=SR=200   |             length            |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                         SSRC of sender                        |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
...  (RTCP payload)

SRTCP 的格式是在 RTCP 基础上加入加密、认证和重放保护：

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|E|                     SRTCP index                             |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|            Authentication tag (可选，MAC)                   |
~                                                               ~
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

字段说明：

字段长度描述
E（Encryption Flag）1 bit表示 RTCP payload 是否被加密（1 为加密）
SRTCP index31 bits单调递增的计数器（防重放攻击、同步）
Authentication tag可选，通常 10/20 字节用于认证的 HMAC，防止篡改

示例：SRTCP 报文结构图（含加密）

+-------------------------------+
|     RTCP 原始报文（明文/密文） |
+-------------------------------+
| E |        SRTCP index        |
+-------------------------------+
|      Authentication tag      |
+-------------------------------+

  • 如果 E=0：RTCP payload 是明文；

  • 如果 E=1：RTCP payload 是密文；

  • Authentication tag 总是对前面部分进行 HMAC 计算，用于完整性校验与认证。

标准文档

https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc3711

WebRTC中的RTCP和SRTCP

WebRTC中的RTCP

  • 默认开启 RTCP 复用（RTCP-MUX，RFC 5761）：音视频和控制数据共用同一个 UDP 端口
  • 使用 RTCP 扩展报文（如 RTP Feedback）实现自适应码率与拥塞控制
  • 可以携带统计反馈，供算法调整使用（如 Google Congestion Control）

WebRTC中的SRTCP

  • 防止中间人查看控制信令（如 SSRC、网络状态）
  • 防止伪造控制指令（如虚假 NACK、PLI、BYE）
  • 防止重放攻击干扰会话状态

DTLS-SRTP

WebRTC 使用如下流程保护媒体：

[RTP/RTCP] -> SRTP/SRTCP 加密 -> 通过 UDP 发送↑DTLS 协议协商密钥

  • DTLS 协议运行在媒体端口上（UDP），协商密钥；

  • 协商结果用于派生 SRTP/SRTCP 的加密密钥；

  • 然后媒体通过 SRTP 和 SRTCP 加密发送；

  • 不会单独发送明文 RTP/RTCP。

抓包示例

img

http://www.lqws.cn/news/562591.html

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