协议篇---RTP & RTCP & RTSP

Posted 2022-10-07 贺二公子

原文地址：https://blog.csdn.net/qq_22310551/article/details/124097613

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文章目录

• 一、概述
• 二、（RTP & RTCP & RTSP）
• • 1. RTP、RTCP、RTSP的关系
  • 2. RFC3550
  • 3. RTP 实时传输协议
  • 4. RTCP(Real-time Transport Control Protocol)，实时传输控制协议
  • 5. RTSP(Real Time Streaming Protocol)，实时流协议
• 参考

一、概述

从事或想要从事音视频相关工作的你，或多或少都听过RTP，RTCP，RTMP等等协议的名称，本篇将给大家介绍下流媒体相关的网络协议，话不多说，开始今天的文章。

如下罗列了部分流媒体相关协议，稍后的文章中我们详细介绍这些协议：

• RTP(Real-time Transport Protocol)，实时传输协议。
• RTCP(Real-time Transport Control Protocol)，实时传输控制协议。
• RTSP(Real Time Streaming Protocol)，实时流协议。
• RTMP(Real Time Messaging Protocol)，实时消息传输协议。
• HLS(HTTP Live Streaming)，苹果公司提出的基于HTTP的流媒体网络传输协议。
• HTTP-FLV，将RTMP等负载信息携带在HTTP协议之上的码流传输协议。

二、（RTP & RTCP & RTSP）

为什么把 RTP、RPCP、RTSP放在一起介绍呢，因为RTP、RTCP这两个协议一般是成对出现，而他们与RTSP协同工作。本篇我们先介绍下这三篇协议。

1. RTP、RTCP、RTSP的关系

RTP负责多媒体的传输，RTCP配合RTP做控制和流量统计， RTSP负责建立和控制会话，下图更直观的的描述了三者的关系：

2. RFC3550

RFC3550协议定义RTP和RTCP协议的最基本内容，包括报文格式及头部扩展、发送和接收规则、RTP Mixer和Translator、协议安全等内容。详细内容都在协议中定义，这里只简述RTP和RTCP报文的基本格式。

官网：RFC 3550 - RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications

3. RTP 实时传输协议

• RTP建立在UDP协议上；
• RTP不确保网络底层的可靠性，不提供按时发送机制或其他服务质量（QoS）保证；
• RTP不保证传送或防止无序传送；
• RTP提供时间标志，序列号以及其他能够保证在实时数据传输时处理时间的方法；
• RTP报文格式如下：
  RTP报文由固定头部、(可选)扩展头部和负载三部分组成。头部中的X域标示固定头部后面是否跟随扩展头部，PT域定义负载类型。各部分的详细定义请参考RFC3550。
  
  • V：RTP协议的版本号，占2位，当前协议版本号为2
  • P：填充标志，占1位，如果P=1，则在该报文的尾部填充一个或多个额外的八位组，它们不是有效载荷的一部分。
  • X：扩展标志，占1位，如果X=1，则在RTP报头后跟有一个扩展报头
  • CC：CSRC计数器，占4位，指示CSRC 标识符的个数
  • M：标记，占1位，不同的有效载荷有不同的含义，对于视频，标记一帧的结束；对于音频，标记会话的开始。
  • PT：有效荷载类型，占7位，用于说明RTP报文中有效载荷的类型，如GSM音频、JPEM图像等,在流媒体中大部分是用来区分音频流和视频流的，这样便于客户端进行解析。
  • sequence number：序列号，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。
  • timestamp：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。
  • SSRC：同步源标识符，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。
  • CSRC：贡献源列表，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

4. RTCP(Real-time Transport Control Protocol)，实时传输控制协议

• RTP和RTCP是一起使用的；
• RTCP的主要功能是为RTP所提供的服务质量提供反馈，RTCP收集媒体连接的统计信息，例如：传输字节数，传输分组数，丢失分组数，时延抖动，单向和双向网络延迟等等；
• 网络应用程序可以利用RTCP所提供的信息试图提高服务质量，比如限制信息流量或改用压缩比较小的编解码器；
• RTCP本身不提供数据加密或身份认证，其伴生协议SRTCP（安全实时传输控制协议）则可用于此类用途；
• RTCP报文格式如下：
  RFC3550根据RTCP报文类型定义SR、RR、SDES、BYE和APP五种报文格式。下图显示了SR(Sender Report)的报文格式，包括固定头部、发送端信息和报告块三部分组成：发送端信息携带NTP时间同步和数据发送统计等内容，报告块则包含发送端接收到数据的统计信息。关于RTCP报文格式的详细信息，请继续参考RFC3550
  

5. RTSP(Real Time Streaming Protocol)，实时流协议

• RTSP是一种双向实时数据传输协议；
• RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP之上，它使用TCP或UDP完成数据传输；
• RTSP主要用来控制具有实时特性的数据发送，比如：对流媒体提供诸如播放、暂停、快进等操作；- RTSP负责定义具体的控制消息、操作方法、状态码等，但它本身并不传输数据，而是必须依赖于下层传输协议所提供的某些服务；

参考

学习RFC3550：RTP/RTCP实时传输协议基础知识 - 程序员大本营