RTP/RTCP协议与RTSP协议

2023-08-10 17:20| 来源: 网络整理| 查看: 265

基本概念流式传输

包括顺序流式传输(Progressive Streaming)和实时流式传输(Real-time Streaming)。直播场景中使用progressive streaming和real-time streaming都ok,但real-time的延迟应当更低。

RTP/RTCP/RTSP

Real-time Transport Protocol(RTP实时传输协议)是网络传输协议。其实和RTCP是配套的。RTP用来为IP网上的语音、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。举个栗子：我们在直播推流的时候，流媒体数据这些都是通过RTP来传输，但具体怎么建立连接，顺序乱了肿么办，怎么控制数据包，就是RTCP来完成了。

RTP：实时传输协议（Real-time Transport Protocol） RTP/RTCP是实际传输数据的协议 RTP传输音频/视频数据，如果是PLAY，Server发送到Client端，如果是RECORD，可以由Client发送到Server 整个RTP协议由两个密切相关的部分组成：RTP数据协议和RTP控制协议（即RTCP） RTP载荷封装设计文本的传输是基于IP协议，所以MTU为1500B,按IP-UDP-RTP的封装结构，减掉至少20B的IP头，8B的UDP头，12B的RTP头，则最大载荷为1460B。 RTSP：实时流协议（Real Time Streaming Protocol，RTSP）是完全的应用层协议。 RTSP的请求主要有DESCRIBE,SETUP,PLAY,PAUSE,TEARDOWN,OPTIONS等，顾名思义可以知道起对话和控制作用。 RTSP的对话过程中SETUP可以确定RTP/RTCP使用的端口，PLAY/PAUSE/TEARDOWN可以开始或者停止RTP的发送，等等。 RTSP控制的流媒体一般传输ts,mp4之类的格式。 RTSP在网络模型中位于RTP和RTCP之上，可以使用TCP或RTP完成流媒体数据传输。 RTCP：实时传输控制协议(Real-time transport control protocol)包括Sender Report和Receiver Report，负责管理传输质量,在当前应用进程之间交换控制信息，提供流量控制和拥塞控制服务，是一种控制协议。

理解RTCP

RTP协议实际上是比较简单的，只负责实时数据传输，而且基于UDP协议，不保证传输的顺序，也不提供流量控制和拥塞控制。

RTCP同样是基于UDP的，但是每一个RTCP包都只包含一些控制信息，因而会很短，可以把多个RTCP分组封装在一个UDP包中。RTCP的原理是向会话中的所有成员周期性地发送控制包来实现的，应用程序通过接收这些控制数据包，从中获取会话参与者的相关资料，以及网络状况、分组丢失概率等反馈信息，从而能够对服务质量进行控制或者对网络状况进行诊断.

RTCP协议的不同数据包：

SR(Sender Report)，类型200. 发送端报告，所谓发送端是指发出RTP数据报的应用程序或者终端，发送端同时也可以是接收端。 RR(Receiver Report)，类型201. 接收端报告，所谓接收端是指仅接收但不发送RTP数据报的应用程序或者终端。 SDES，类型202. 源描述，主要功能是作为会话成员有关标识信息的载体，如用户名、邮件地址、电话号码等，此外还具有向会话成员传达会话控制信息的功能。 BYE，类型203. 通知离开，主要功能是指示某一个或者几个源不再有效，即通知会话中的其他成员自己将退出会话。 APP，类型204. 由应用程序自己定义，解决了RTCP的扩展性问题，并且为协议的实现者提供了很大的灵活性。 RTP结构解析

RTP header如下(前12个字节是固定出现的，仅仅在被混合器插入时，才出现CSRC识别符列表)：

版本号（V）：2比特，用来标志使用的RTP版本。填充位（P）：1比特，如果该位置位，则该RTP包的尾部就包含附加的填充字节。扩展位（X）：1比特，如果该位置位的话，RTP固定头部后面就跟有一个扩展头部。 CSRC计数器（CC）：4比特，含有固定头部后面跟着的CSRC的数目。标记位（M）：1比特,该位的解释由配置文档（Profile）来承担. 载荷类型（PT）：7比特，标识了RTP载荷的类型。序列号（SN）：16比特，发送方在每发送完一个RTP包后就将该域的值增加1，接收方可以由该域检测包的丢失及恢复包序列。序列号的初始值是随机的。时间戳：32比特，记录了该包中数据的第一个字节的采样时刻。在一次会话开始时，时间戳初始化成一个初始值。即使在没有信号发送时，时间戳的数值也要随时间而不断地增加（时间在流逝嘛）。时间戳是去除抖动和实现同步不可缺少的。同步源标识符(SSRC)：32比特，同步源就是指RTP包流的来源。在同一个RTP会话中不能有两个相同的SSRC值。该标识符是随机选取的 RFC1889推荐了MD5随机算法。贡献源列表（CSRC List）：0～15项，每项32比特，用来标志对一个RTP混合器产生的新包有贡献的所有RTP包的源。由混合器将这些有贡献的SSRC标识符插入表中。SSRC标识符都被列出来，以便接收端能正确指出交谈双方的身份。 RTCP结构解析版本（V）：同RTP包头域。填充（P）：同RTP包头域。接收报告计数器（RC）：5比特，该SR包中的接收报告块的数目，可以为零。包类型（PT）：8比特，SR包是200。长度域（Length）：16比特，其中存放的是该SR包以32比特为单位的总长度减一。同步源（SSRC）：SR包发送者的同步源标识符。与对应RTP包中的SSRC一样。 NTP Timestamp（Network time protocol）SR包发送时的绝对时间值。NTP的作用是同步不同的RTP媒体流。 RTP Timestamp：与NTP时间戳对应，与RTP数据包中的RTP时间戳具有相同的单位和随机初始值。 Sender’s packet count：从开始发送包到产生这个SR包这段时间里，发送者发送的RTP数据包的总数. SSRC改变时，这个域清零。 Sender`s octet count：从开始发送包到产生这个SR包这段时间里，发送者发送的净荷数据的总字节数（不包括头部和填充）。发送者改变其SSRC时，这个域要清零。同步源n的SSRC标识符：该报告块中包含的是从该源接收到的包的统计信息。丢失率（Fraction Lost）：表明从上一个SR或RR包发出以来从同步源n(SSRC_n)来的RTP数据包的丢失率。累计的包丢失数目：从开始接收到SSRC_n的包到发送SR,从SSRC_n传过来的RTP数据包的丢失总数。收到的扩展最大序列号：从SSRC_n收到的RTP数据包中最大的序列号，接收抖动（Interarrival jitter）：RTP数据包接受时间的统计方差估计上次SR时间戳（Last SR,LSR）：取最近从SSRC_n收到的SR包中的NTP时间戳的中间32比特。如果目前还没收到SR包，则该域清零。上次SR以来的延时（Delay since last SR,DLSR）：上次从SSRC_n收到SR包到发送本报告的延时。 RTSP工作流程首先，客户端连接到流服务器并发送一个RTSP描述命令（DESCRIBE）。流服务器通过一个SDP描述来进行反馈，反馈信息包括流数量、媒体类型等信息。客户端再分析该SDP描述，并为会话中的每一个流发送一个RTSP建立命令(SETUP)，RTSP建立命令告诉服务器客户端用于接收媒体数据的端口。流媒体连接建立完成。客户端发送一个播放命令(PLAY)，服务器就开始在UDP上传送媒体流（RTP包）到客户端。在播放过程中客户端还可以向服务器发送命令来控制快进、快退和暂停等。最后，客户端可发送一个终止命令(TERADOWN)来结束流媒体会话

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