RTP音频流分析以及乱序问题的解决方法（一）

一、背景描述：

近日，项目现场传来消息，终端音频解码声音不正常，有爆破音。

我们的项目的视音频使用RTP协议封装，视频使用H.264格式，音频使用G.711格式，使用UDP发送接收。

音频流传输是这样的：

终端A -> 流媒体服务器 -> 终端B

在现场的同事，在流媒体服务器上面进行了抓包，流媒体服务器收到的音频流、发出去的音频流，解出来的声音都没有问题。

二、如何从RTP包中提取音频数据

1、拿到.pcap文件后，使用wireshark打开

2、解码为RTP：此时还是现实UDP包，点击任意一个UDP包，鼠标右键，Decode As，窗口右侧列表总选择RTP

3、查看流信息：菜单 Telephony->rtp->stream analysis

4、保存.AU文件：在弹出窗口中，可以看到这个流的统计信息，包括丢包、乱序等，点击左下角按钮save payload as，选择.au

5、收听.AU文件：可以使用VLC直接打开，也可以使用audacity打开并且查看波形

三、分析PCM数据

既然服务器发出去的流没有问题，那么只能从终端上面找原因了。

终端设备是嵌入式设备，使用嵌入式linux系统，音频采集、播放使用ALSA接口，编解码使用软件模块。

由于设备不在身边，不能操作串口，所以我先选择了修改代码，在ALSA播放线程，保存音频解码后的PCM数据。

保存方法就是直接将收到的数据写入一个文件中。

1、保存文件代码

FILE *fp = NULL;
if (!fp)
fp = fopen("./audio_dec.pcm", "wb");
fwrite(str_buf, strlen(str_buf), 1, fp);
fflush(fp);

2、使用audacity打开

打开audacity

文件->导入->原始数据->选择文件

窗口选择 16bitpcm、小端、8K

四、分析G.711数据

发现PCM数据与线程播放效果一致，有问题。

那么再往上追查，在G.711解码线程中保存rtp解包后的G.711数据

使用audacity打开的方法与打开PCM差不多，唯一的区别是原来选择16bitPCM那里，选择U-law

通过分析，这个G711数据也有问题，那么问题基本可以定位在设备收流和rtp解包这两块儿了。

五、设备上面抓包

需要在嵌入式设备上面抓包，需要下载并交叉编译tcpdump

可以将tcpdump命令在程序中传递给shell执行

1、传递shell命令

char temp[128];
FILE* cmdFile;
memset(temp, 0, sizeof(temp));
sprintf(temp, "linux shell cmd &");
cmdFile = popen(temp, "r");
pclose(cmdFile);

2、开始抓包

./tcpdump -i eth0 -w port_10006_recv.pcap -n -s0 udp port 10006 -C 10 &

3、停止抓包

killall tcpdump

将抓到的pcap文件使用wireshark打开，解包、流分析（参照‘二、从RTP中提取音频数据’）

查看 Sequence errors（乱序）和 Lost RTP packets（丢包）这两项。

发现，设备中收到的流，乱序率达到了40%，没有丢包。

而在终端rtp解包代码中，是不处理乱序的，直接解包后进行G.711解码，所以乱序的音频解码后，声音就不正常了。

后续文章描述如何处理乱序问题。

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