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名词解释

最近更新时间2022.03.14 14:12:09

首次发布时间2022.03.11 19:36:52

FEC

FEC(Forward Error Correction)是一种前向纠错技术。发送端将负载数据加上一定的冗余纠错码一起发送,接收端根据接收到的纠错码对数据进行差错检测,如果发现差错,则利用纠错码进行纠错。FEC 采用的是冗余发送机制,在带宽允许的情况下,FEC 可以起到预期的效果;但对于带宽严重限制的情况下,有可能带来副作用。
低延时(WebRTC)直播技术常用的 FEC 解决方案包含 ULPFecRSFec 等;例如,Chrome 或 Firefox 浏览器进行直播或视频通话时可以选择启用 ULPFec,客户端、服务端也可以单独实现 RSFec;具体的 FEC 实现可以根据双方对端的 SDP 协商完成。

ICE

请求意见稿 RFC 请参见 Interactive Connectivity Establishment (ICE)

ICE(Interactive Connectivity Establishment)表示交互式连接建立。客户端与服务端之间发现 P2P(Peer to Peer)传输路径的机制,是一组基于 offer/answer 模式解决 NAT 穿越问题的协议族,NAT 穿越请参阅 STUN 协定。综合利用现有的 STUNTURN 等协定,以更有效的形式来建设会话。

ICE 两端并不知道所处的网络的位置和 NAT 类型,通过 ICE 能够动态的发现最优的传输路径。如下图 L 和 R 是 ICE 代理,下面简称 L 和 R。L 和 R 有各自的传输地址,包括主机的网卡地址、NAT 上的外网地址、 TURN 服务地址。ICE 就是要从这些地址中,找到 L 和 R 的候选地址对,实现两端高效连通。ICE 两端可以通过信令服务器交换 SDP 信息。ICE 使用 STUN 和 TURN 等协议来建立会话。

ICE 模式分为 Full ICE 和 Lite ICE 两种类型。

  • Full ICE:是单方都要进行连通性查看,实现的走一遍流程。
  • Lite ICE:在 Full ICE 和 Lite ICE 互通时,只须要 FULL ICE 一方进行连通性查看, Lite 一方只需回应 response 音讯。这种模式常用于部署在公网设施上的场景。

ICE 有如下 5 种状态。

  • Waiting:还未开始连通性查看,从 checklist 中抉择适合优先级的 pair 进行查看;
  • In-Progress:连通性查看曾经开始,但还未完结;
  • Succeeded:该 pair 连通性查看曾经实现并且胜利;
  • Failed:失败;
  • Frozen:连通性查看还未开始。

NACK

丢包重传(NACK)是抵抗网络错误的重要手段。NACK 在接收端检测到数据丢包后,发送 NACK 报文到发送端;发送端根据 NACK 报文中的序列号,在发送缓冲区找到对应的数据包,重新发送到接收端。 NACK 需要发送端,发送缓冲区的支持。

RTCP

请求意见稿 RFC 请参见 RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications

RTCP 协议负责流媒体的传输质量保证,提供流量控制等服务。在 RTP 传输期间,参与者周期性的发送 RTCP 报文,报文里面包含各种统计信息,据此可以动态的调整音视频的质量。

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/FMT |      PT      |             length             |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

主要的 RTCP 类型如下表所示。

NamePTRC/FMT发送端包含信息或用途
SR(Sender Report)200-发送 RTP 的端主要有时间信息和已发送的包数量
RR(Receiver Report)201-接收 RTP 的端主要有接收包数量、丢包率、jitter、时间信息
NACK2051接收 RTP 的端接收端未收到的 seqense number,会发送 NACK 给发布者
TCC20515接收 RTP 的端反馈接收端收到 RTP 包的时间信息,发送端根据 TCC 计算带宽
PLI(Picture loss Indication)2061接收 RTP 的端请求发送端编码关键帧
FIR(Full Intra Request)2064接收 RTP 的端请求发送端编码关键帧
REMB20615接收 RTP 的端包含接收端算出来的带宽
XR(eXtended Report)207-发送/接收 RTP 的端-
APP(Application defined)2041-

RTP

请求意见稿 RFC 请参见 RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications

RTP 是一种网络音视频流媒体的数据封包格式;RTP 用来为 Internet 上的语音、图像、传真等多种需要实时传输的多媒体数据提供端到端的实时传输服务。RTP 为 Internet 上端到端的实时传输提供时间信息和流同步,但并不保证服务质量,服务质量由 RTCP 来提供。

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|X|  CC   |M|     PT      |       sequence number         |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                           timestamp                           |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|          synchronization source (SSRC) identifier             |
+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
|           contributing source (CSRC) identifiers              |
|                             ....                              |
+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
|       extension profile      |            length              |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                        header extension                       |
|                             ....                              |

标准 RTP header 字段含义如下表所示。

字段含义
VVersion,固定取值为 2
PPadding,填充位,指示 RTP 包后是否有 padding 数据
XeXtension,RTP 扩展头标记,1 表明有 extension
CCCSRC Count
MMarker,一般用于标记音视频帧的结束。
PTPayload Type,指明负载类型
Sequence Number包序号,记录包的顺序
Timestamp时间戳,用于播放音视频同步
SSRCRTP 源标识,不同流的 SSRC 是不同的,Payload Type 可能是一样的
CSRC共享源标示,一般用在混音或者混屏上。例如,一个 RTP 包是多个人的声音混合而成,那么每个人就是一个 CSRC

RTX

请求意见稿 RFC 请参见 RTP Retransmission Payload Format

NACK 和 RTX 都是 WebRTC 里的丢包重传策略,两个策略之间有一定的联系。

  • NACK:接收端通过 RTCP 将丢包的序列号通知给发送端,让发送端重传该包;
  • RTX:发送端在新的 SSRC 上发送 NACK 重传包或者 FEC 冗余包。

在 RTX 模式下,有下列 2 种包。

  1. 收到 NACK 重发的包;
  2. 发送端发送的冗余 Padding 包。

SDP

SDP(Session Description Protocol)是一种通用的会话描述协议,主要用来描述多媒体会话;用途包括会话声明、会话邀请、会话初始化等。低延时(WebRTC)直播在 RFC8866 基础上进行了扩展,例如 ICE 和 DTLS 等。

  • offer:发起方的 SDP;
  • answer:接收到对端的 SDP;
  • localSDP:本地 SDP;
  • remoteSDP:对端 SDP。