深入解析：Linux内核的RTP协议实现 (linux内核 rtp)
摘要
实时传输协议（RTP）是一种用于实时多媒体数据传输的协议，广泛用于网络、视频会议等应用场景。Linux内核自从2.2版本开始就开始支持RTP协议，本文将深入探究Linux内核中RTP协议的实现。
介绍
RTP协议是一种基于UDP的协议，其主要功能是为实时多媒体数据传输提供报文格式和传输机制。RTP报文分为两部分：头部和有效载荷。RTP头部包含序列号、时间戳、负载类型等信息，有效载荷则包含视频、音频等具体数据。RTP协议常常与RTCP协议（实时传输控制协议）一同使用，用于实时控制和反馈。
在Linux内核中，RTP协议的实现主要集中在UDP层和SOCK_DGRAM套接字层。UDP层负责RTP报文的发送和接收，而SOCK_DGRAM套接字层则负责将应用层的RTP数据交给UDP层进行处理。
具体实现细节
1. RTP头部结构
Linux内核中的RTP头部结构如下所示：
struct rtp_hdr {
unsigned char cc:4; // CSRC count
unsigned char x:1; // header extension flag
unsigned char p:1; // padding flag
unsigned char version:2;
unsigned char pt:7; // payload type
unsigned char m:1; // marker bit
uint16_t seq; // sequence number
uint32_t ts; // timestamp
uint32_t ssrc; // synchronization source
};
其中，version表示协议版本，pt表示有效载荷类型，seq表示序列号，ts表示时间戳，ssrc表示同步源。这些信息在RTP协议中十分重要，用于确保视频、音频等多媒体数据在传输过程中的顺序、正确性和同步性。
2. UDP层的实现
Linux内核的UDP层是实现RTP协议的一部分，其中包括UDP协议的发送和接收处理，RTP头部的构造和解析等。下面是Linux内核中的UDP层实现流程：
1）UDP层接收数据
UDP层首先接收从网络中传来的RTP数据包，然后根据目标端口和源端口将其分发到对应的协议栈中进行处理。如果有多个应用程序在监听同一个端口，则UDP层需要使用skb->sk来选择正确的协议栈进行处理。
2）构造RTP头部
在UDP层接收到应用层的RTP数据时，需要构造RTP头部并将其添加到UDP包中。RTP头部的具体内容包括版本、有效载荷类型、序列号、时间戳等。
3）UDP层的发送处理
当应用程序需要发送RTP数据包时，UDP层需要将数据包封装成UDP数据包，并将它发送到网络中。在此过程中，UDP层需要指定目标IP地址和端口号，并会将RTP头部添加到UDP数据包的头部。
3. SOCK_DGRAM套接字层的实现
在Linux内核中，SOCK_DGRAM套接字是实现RTP协议的另一个核心部分，它负责管理应用层的RTP数据和UDP数据之间的交互。以下是Linux内核中SOCK_DGRAM套接字的实现流程：
1）应用层发送数据
当应用程序调用sendto()函数发送RTP数据包时，SOCK_DGRAM层会将RTP数据追加到UDP头部中，并将UDP包发送到其目标端口和IP地址。
2）数据接收
当OS接收到网络中的UDP数据包时，SOCK_DGRAM层会将其交给应用程序进行处理。如果此时应用程序已调用recvfrom()函数在特定端口上监听数据，则SOCK_DGRAM层会向应用程序发送数据包，并在数据中包含RTP头部。
3）链接建立
在应用程序开始向特定IP地址和端口发送数据之前，它需要调用socket()函数建立链接。在OS中，这个操作会将一个新socket添加到UDP层，该socket用于管理应用程序和网络之间的RTP数据流。
RTP协议是实时多媒体数据传输中不可或缺的一部分。Linux内核从2.2版本开始支持RTP协议，其实现主要集中在UDP层和SOCK_DGRAM套接字层。具体实现包括RTP头部的构造、UDP包的发送和接收，以及SOCK_DGRAM套接字的管理。掌握RTP协议的实现细节，对于开发实时多媒体传输应用程序将有很大帮助。
相关问题拓展阅读：
linux 视频监控
本系统使用linux操作系统，采用H．264／AVC图像压缩标准利用 rP协议，和多线程控制实时地传输视频数据，同时合理地设置缓存和利用有效的错误隐藏技术，使监控终端能得到较好的监控效果。能在带宽有限的情况下很好地实现监控效果，同时，监控中心在逻辑上采用了分层的结构，更利于系统的组建，具有很好的扩展能力，方便了跨地域的大型监控系统的组建，具有较好的发展前景。
l 视频监控服务器总体设计
视频监控服务器解决方案和实现的流程
本监控方案的结构所示。基于分层网络的视频监控系统由监控中心，远程监控终端和网络构成。每个监控中心都由监控服务器、监控终端、监控前端、摄像头、报警器和局域网组成。监控服务器负责本地局域网用户的管理，音视频数据、报警信号的转发、音视频数据的本地存储，管理监控前端，给远程用户或其他监控中心提供监控资源访问服务等。监控前端是一个Linux的嵌入式系统，它采集摄像头的视频数据，并用H．264标准压缩，把压缩数据打包卖历并发送到IP网络上，也可以把音频信号压缩并打包和发送到IP网络；它支持云台控制协议；还支持报警器的信号编码。在物理结构上，每个监控中心都是一个功能完备的监控系统，它们是同级的，没有地域区分；在逻辑结构上，监控中心划分成树状的层次结构，每个监控中心由它上层的监控中心(称为分控中心)管理，最上层的监控中心是总控中心。这样的系统结构既可以使每个控制中心单独组成监控系统，又可以通过网络分层连接起来组成规模较中培搜大的监控系统，具有很好的扩展能力，适用于各种规模的实时监控。当上层的监控中心瘫痪或是网络发生故障的时候，每个监控中心还能独立正常地工作，提高了监控系统的健壮性。用户可以通过登录远程监控终端或者监控中心内部的监控终端，通过服务器的身份认证并获取操作权限后对系统进行监控和管理。
1)监控前端的设计
监控前端是一个基于ARM处理器的Linu)【嵌入式系统。监控前端的主要硬件模块如图2所示，监控前端硬件部分可分为ARM CPU、系统内存、以太网接口、H．264编码模块、图像采集模块、视频存储模块，Flash存储模块，视频服务器管理模块，网络传送数据等几个部分。各模块由CPU统一管理和调度，Flash存储模块负责存放linux嵌入式操作系统和各部分硬件驱动程序。摄像头的视频信号通过模数转换以后得到视频图像帧的数字信号，数字信号通过H．264编码模块压缩后的数据存放在H．264编码模块的缓冲区内，用户可以通过对WEB服务器的操作，读取或修改这些压缩信号，最后图像信号到达网络传送模块，将经过H．264编码后的数据封装成RTP包，同时周期地发送RTCP包，以流媒体的方式传送到远程的客服端。
2)客服端(监控终端的设计)
监控终端软件的运行平台是基于Windows操作系统的PC机，可以高速连接到公共网络。监控终端软件采用了vi—sualc++MFC Windows界面编程的文档一视图编程模式，系统的类图设计如图3所示。CClientsocket类负责接收、解析网络数据包和发送用户命令。网络接收到的RTPARTCP包经过C~lientsocket类解析以后，如果是视频数据，则放在CVideoBufer类里面，如果是音频数据则放CAudioBufer类里面，其它的如报警，重启，删除等消息则放在C_ConTrolMes—sages类buffer里，CVideobufer是个图像缓冲区，CAudiobufer是音频缓冲区，我们通过线程同步，来实现音视频的同步播放。通过CConTrolMessages类里的成员函数，来响应用户需要的单路多放，回查，自动中悔报警设置等功能。
哇！！LINUX 系统下的视频监控软件！看来难找了！
嵌入式技术开发学习心得体会【2篇】
我是学机械的，但是从身边的一些人和社会实践经验中，渐渐觉得单纯搞机械结构设计已经没有太多竞争力了，机械跟运动控制一起搞才觉得作用更大，于是决定学习嵌入式控制这方面的知识。
由于不是学习自动化控制出身的，学校也没开设课程教这一块，虽然大一大二的时候学习了数电、模电、C语言、微机原理，但这些都是一些基础理论性的东西，并没有真正应用起来。在去年十月份的时候，我决定先从基础的51单片机开始学习，于是从网上买了普中科技的一块51开发板，经过一个多月的学习，渐渐掌握了对基础器件的控制应用。
在学完51单片机后，决定向更高级的（32位）控制器学习，因为这才是大部分控制器应用的王道。刚开始买arm开发板的时候，自己也是很犹豫的，因为网上太多种类了（有arm7、arm9、arm11等），就算是arm9也有不同公司出的。正好这时，我在学校二手市场上看到有一块FL2440的开发板出售，价格也挺便宜的，就立即入手了。
刚拿到开发板的心情是异常激动的，然而，自己并不知道如何使用开发板。虽然配套飞凌光盘里有不少梁森皮的视频，但都不系统，还是不能开始学习飞凌开发板。在各方面网上搜索资源，然后又各种拜访自动化学院同学，经过他们推荐，认为韦东山出的嵌入式视频教程比较系统，易学、易懂。于是抱着试一试的心态，我在网上下载了韦东山之一期视频学习。刚开始的时候还担心教程跟自己的开发板不配套，听过一小节后发现，韦东山视频里讲解的开发板是JZ2440，和我的开发板是一样的处理器，突然整个世界都开朗了，虽然开发板不一样，但是原理都是相通的，而且我能在学习完韦东山视频后，再动手操作自己的FL2440开发板，我感觉效果更好。
经过韦东山一期视频的学习，我觉得韦东山视频有很多优点：
1、全程都是用绘图板来讲解，不是照着PPT念，而且都是现场编程、现场调试，春侍你能留住每一个细节。
2、教程很系统化，使以前从未接触过嵌入式的人也能听得懂。手把手教你看原理图、识别硬件、从浅入深、从易至难。之前51单片机上的器件，这些视频里都有讲解到的，所以如果还没学51单片机的，没关系，可以直接学arm9。
3、很完备的售后答疑服务，这是我最值得的推荐的一点。我加入了一个韦东山视频答疑的QQ群，经常有不懂的问题，就在里面提问，韦东山的服务团队和其他学习者会很热心的给我解答，很详细，很热心。有时也会在百问网上提问，总能收到满意的解答，个人很喜欢这种学习氛围。橡差
现在，我的之一期视频快学完了，写下这么点经验，只是想给想要学习嵌入式的同学一点建议，如果你还没买开发板，你可以去买韦东山的JZ2440开发板，好像配件还挺完备的，而且能和韦东山的视频教程配套。如果你已经买了其他开发板，而为没有系统学习苦恼时，建议去看看韦东山的视频，因为原理都是相通的，你可以在看了视频后，再操作自己的开发板，效果会更好。
最后让我们一起向嵌入式进军！！加油！
【篇二】
常用的嵌入式操作系统有Linux、WINCE、安卓、Vxworks、QNX、OSE等，目前资料最多的是linux，所以下面以linux为例。
一、安装虚拟机和Linux系统。
一般人用的电脑都会装Windows系统，要想在Windows上跑其它系统，得安装虚拟机。而目前主流的虚拟机有vmware、VirtualBox、hyperV等，你可以随便选一个安装。然后去下载个人版的Linux镜像(.iso文件)并把它安装在虚拟机里面即可，这里给出主流Linux系统的链接：ubuntu、fedora、centos、debian、suse。如果你没有用过linux的话，推荐使用ubuntu。因为RedHat要收费，并改名为RHEL，所以这里不作介绍。
二、学会使用Linux常用命令。
这里，必须改改在Windows下点鼠标的习惯，在linux下做事得用命令行。此外，在Linux下载软件，不需要在百度下载，而是用linux自带的软件包管理工具(如：apt-get、dnf、rpm等)。如果你用ubuntu的话，得修改软件源(下载软件的网址)，因为国外的源比较慢，百度上有详细说明。接下来，得学会最基本的命令，如：ls、cd、find、grep、ps、diff、fdisk、ifconfig等。跟着教材多操作几遍就会了，没有很深的理论知识，不需要掌握所有的命令，也不需要记住所有命令的选项，用到的时候会查就可以了。有空的话可以上ubuntu社区或者linux公社。
三、学会使用Linux常用工具。
1、我器(写代码必备的)。有gedit，vim，emacs，sublime等，推荐学vim。
2、gcc和gdb。gcc是编译器，gdb就是代码调试器。
3、makefile、autoconf、automake。这里可不像VC++6.0这种工具，点个鼠标就给你编译好。在Linux下，你得用makefile和make工具，来编译代码。其中autoconf和automake可以自动生成makefile。
4、ssh、tftp。如果你在ARM开发板上弄了个Web服务器，那么，你就可以用这些工具去访问它。其中，ssh工具建议用SecureCRT或者MobaXterm。
5、samba。要想用Linux跟windows交换数据，还可以搭建samba服务器。
6、版本控制器。有svn，cvs，git等，推荐学git。有了git，你就不必手动备份代码了。
四、学会编写shell脚本。
在实际工作中，复杂的系统管理操作，不会一行一行地敲命令，而是用脚本(命令是基础)。脚本也是一种编程语言，只不过是解释型语言。相比C/C++、C#、JAVA这类高级语言，脚本要易学很多(因为增加了语法糖)。在Linux下，shell也有很多种，如：bsh、bash、csh、tcsh、ksh、zsh等，一般是学bash，其它的遇到再学也不迟，因为都是大同小异的。此外，bash语法比较奇特，很多符号(如：$#，$0，$?等)比较难记，不过也没必要特意去死记它，有个印象就可以了，用到的话再查手册，这里重点掌握正则表达式。如果有时间的话，建议再学python脚本，python的语法要容易很多，用途也比bash广很多。
五、学会Linux下C编程。
尽管学会bash已经能做很多事情了，但是驱动和内核开发还是用C语言，因为那时候系统还没起来，bash是用不了的。此外，C语言的执行效率比bash要高，网络编程的Socket也常常用C语言开发。在这里，得掌握基本的文件操作、进程/线程控制、Socket等。推荐《Linux环境C程序设计》、《UNIX环境高级编程》、《UNIX网络编程卷1》、《UNIX网络编程卷2》，或许这些教材有点难，但是，请不要钻牛角尖，不懂的暂时跳过，在学完下一阶段的理论之后，再来看，之前不懂的东西就变得容易。
六、增强理论知识。
因为有的人打着嵌入式硬件工程师的名号xx，其实嵌入式硬件就是普通硬件工程师做的工作。我们这里都是讨论软件方面的内容，而且嵌入式是以软件为主导的(工资上有较大差距)。
1、单片机。不想学单片机的话，可以学计算机组成原理。
2、数据结构。主要掌握表和树，其中链表会在操作系统的调度算法中用到。
3、操作系统。全部都是重点，必须深入研究，才会对Linux有个较全面的认识。
4、编译原理。有时间的话，多看看，没空的话，也得了解一下。对于提高编程能力，有一定的帮助。
5、数据库。除了基本的数据库理论之外，还得掌握SQLite或者Oracle。
6、ARM体系结构。介绍ARM的架构和指令集，在移植uboot和驱动中会用到，不做这两项工作的话，可以不学。
7、计算机网络基础。开发中用到的tcp、udp、ssh、tftp、http、rtp就会涉及到网络相关的知识，也就是socket套接字编程。
8、接口应用。如：串口、zmodem、IIC、SPI、1-wire、USB、HDMI、CAN、IIS、PCIE、蓝牙、陀螺仪等。
学完上面这些理论之后，得再复习一下linux下C编程，你会有更大的收获。
下面第七、八、九阶段，使用开发板自带的bootloader即可，暂时不必研究它。
七、文件系统。
在学习操作系统原理的时候，已经有介绍文件系统了，而且不需要深入研究文件系统的具体算法，只需要了解其特性再学会使用它就可以了。如：NFS、FAT32、NTFS、yaffs2、ext4、ZFS等。
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