webrtc QOS笔记三 RTT计算，SRS增加XR
RTT计算方式
WebRTC中目前有两种方式计算RTT：
- 基于媒体流发送端的计算（默认开启）。通过Sender Report（SR）与Receiver Report（RR）携带的信息。
- 基于媒体流接收端的计算。通过RTCP Extended ReportsRTCP（XR）携带的信息。
这两种方式计算RTT的原理大同小异。至于为什么需要接收端计算方式，这是因为在一些场景，两个端点间一个只发媒体数据，一个只接收。假设客户端与SRS服务器下行拉流场景，客户端仅拉流，这种场景下作为接收端并不会发送SR，导致无法计算RTT。于是就可以通过RTCP XR在接收端计算这种方式，SDK里面需要手动配置打开
调用栈
webrtc [M88]
发送端RTT计算
WebRTC中媒体流发送端RTT的计算是根据SR以及RR中携带的时间信息。
RTT=T1−T0−(t1−t0)
RR 并不是SR的应答packet 分别独立发送， 只需要记录好上一个SR的到达时间t0 和 RR发送时间t1, 得到dslsr 接收到端就总能算出正确RTT.
- Send Report
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 |
+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
-
NTP timestamp：64bits。记录着发送该SR的NTP时间戳。
-
Receiver Report
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 |
+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
| SSRC_1 (SSRC of first source) |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| fraction lost | cumulative number of packets lost |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| extended highest sequence number received |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| interarrival jitter |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| last SR (LSR) |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| delay since last SR (DLSR) |
+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
| SSRC_2 (SSRC of second source) |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
: ... :
+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
| profile-specific extensions |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
-
last SR timestamp (LSR): 32 bits。64位NTP时间戳中间的32bit（NTP时间戳指绝对时间，相对1900年1月1日00:00:00经历的时间，单位为秒。完整NTP时间戳用64bits表示，左半32bits表示整数，右半32bits表示小数，一般为了紧凑，取中间32bits表示即可，这时整数与小数分别16bits表示）。记录着上次源SSRC_n发送SR的NTP时间，从收到的SR记录的NTP时间戳获取。如果没有收到SR，值为0。
-
delay since last SR (DLSR): 32 bits。以1/65536（2^16）秒为单位。记录着上次接收到源SSRC_n发送的SR到当前发送RR的间隔时间。如果没有收到SR，值为0。
接收端RTT计算
接收端RTT根基XR报文计算主要用到了Receiver Reference Time Report Block与DLRR Report Block这两种report blocks。
- Receiver Reference Time Report Block
由媒体流接收端发送。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|reserved | PT=XR=207 | length |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| SSRC |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
: report blocks :
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
@see: http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3611.html#section-4.4
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
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| BT=4 | reserved | block length = 2 |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| NTP timestamp, most significant word |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| NTP timestamp, least significant word |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
-
NTP timestamp：64bits。记录着发送该Receiver Reference Time Report Block的NTP时间戳。
-
DLRR Report Block
由媒体流发送端发送。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|reserved | PT=XR=207 | length |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| SSRC |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
: report blocks :
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
@see: http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3611.html#section-4.4
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
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| BT=5 | reserved | block length |
+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
| SSRC_1 (SSRC of first receiver) | sub-
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ block
| last RR (LRR) | 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| delay since last RR (DLRR) |
+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
| SSRC_2 (SSRC of second receiver) | sub-
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ block
: ... : 2
+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
-
last RR timestamp (LRR): 32 bits。记录着上次源SSRC_n发送Receiver Reference Time Report Block的NTP时间，从收到的Receiver Reference Time Report Block记录的NTP时间戳获取。如果没有收到，值为0。
-
delay since last RR (DLRR): 32 bits。以1/65536（2^16）秒为单位。记录着上次接收到源SSRC_n发送的Receiver Reference Time Report Block到当前发送DLRR Report Block的间隔时间。如果没有收到Receiver Reference Time Report Block，值为0。
SRS play端增加xr实现
解析客户端发送过来的xr rrtr 报文，记录lsr(last_sender_report_ntp_).
srs_error_t SrsRtcPlayStream::on_rtcp_xr(SrsRtcpXr* rtcp)
{
srs_error_t err = srs_success;
// TODO: FIXME: Implements it.
/*
@see: http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3611.html#section-2
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|reserved | PT=XR=207 | length |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| SSRC |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
: report blocks :
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
@see: http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3611.html#section-4.4
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
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| BT=4 | reserved | block length = 2 |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| NTP timestamp, most significant word |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| NTP timestamp, least significant word |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
*/
SrsBuffer stream(rtcp->data(), rtcp->size());
stream.read_1bytes();
uint8_t pt = stream.read_1bytes();
srs_assert(pt == kXR);
uint16_t length = (stream.read_2bytes() + 1) * 4;
uint32_t ssrc = stream.read_4bytes();
if (length > rtcp->size()) {
return srs_error_new(ERROR_RTC_RTCP_CHECK, "invalid XR packet, length=%u, nb_buf=%d", length, rtcp->size());
}
uint8_t bt = stream.read_1bytes();
uint8_t reserved = stream.read_1bytes();
uint16_t block_length = stream.read_2bytes();
SrsNtp lsr_ntp;
lsr_ntp.ntp_second_ = stream.read_4bytes();
lsr_ntp.ntp_fractions_ = stream.read_4bytes();
for (map<uint32_t, SrsRtcVideoSendTrack*>::iterator it = video_tracks_.begin(); it != video_tracks_.end(); ++it) {
SrsRtcVideoSendTrack* track = it->second;
if (!track->get_track_status() || !track->has_ssrc(ssrc)) {
continue;
}
track->last_sender_report_ntp_ = lsr_ntp;
track->last_sender_report_sys_time_ = srs_update_system_time();
break;
}
return err;
}
定时发送xr dlrr 报文.
play原生没有实现可参考publish端的定时任务添加一个.
srs_error_t SrsRtcConnection::send_rtcp_xr_dlrr(uint32_t ssrc, const uint64_t& last_send_systime, const SrsNtp& last_send_ntp) {
/*
@see: http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3611.html#section-2
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|reserved | PT=XR=207 | length |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| SSRC |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
: report blocks :
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
@see: http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3611.html#section-4.4
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
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| BT=5 | reserved | block length |
+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
| SSRC_1 (SSRC of first receiver) | sub-
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ block
| last RR (LRR) | 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| delay since last RR (DLRR) |
+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
| SSRC_2 (SSRC of second receiver) | sub-
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ block
: ... : 2
+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
*/
srs_error_t err = srs_success;
// srs_warn("this: %p", this);
// @see https://tools.ietf.org/html/rfc3550#section-6.4.2
char buf[kRtpPacketSize];
SrsBuffer stream(buf, sizeof(buf));
stream.write_1bytes(0x80);
stream.write_1bytes(kXR);
stream.write_2bytes(5);
stream.write_4bytes(ssrc); // TODO: FIXME: Should be 1?
stream.write_1bytes(5);
stream.write_1bytes(0);
stream.write_2bytes(3);
stream.write_4bytes(1);
uint32_t xr_lrr = 0;
uint32_t xr_dlrr = 0;
if (last_send_systime > 0) {
xr_lrr = (last_send_ntp.ntp_second_ << 16) | (last_send_ntp.ntp_fractions_ >> 16);
uint32_t dlrr = (srs_update_system_time() - last_send_systime) / 1000;
xr_dlrr = ((dlrr / 1000) << 16) | ((dlrr % 1000) * 65536 / 1000);
}
stream.write_4bytes(xr_lrr);
stream.write_4bytes(xr_dlrr);
int nb_protected_buf = stream.pos();
if ((err = transport_->protect_rtcp(stream.data(), &nb_protected_buf)) != srs_success) {
return srs_error_wrap(err, "protect rtcp xr");
}
return sendonly_skt->sendto(stream.data(), nb_protected_buf, 0);
}
参考:
https://blog.jianchihu.net/webrtc-research-stats-rtt.html
https://www.rfc-editor.org/rfc/pdfrfc/rfc3611.txt.pdf