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                   30 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-4.40                   1                   2                   30 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                   30 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-4.40                   1                   2                   30 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-20                   1                   2                   30 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-4.40                   1                   2                   30 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::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-20                   1                   2                   30 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-4.40                   1                   2                   30 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-6.4.2char 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