rtsp rtmp http 比较

Posted 2022-11-30 alen_xie

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直播应用中，RTMP和HLS基本上可以覆盖所有客户端观看，
HLS主要是延时比较大，RTMP主要优势在于延时低。

 

1. RTMP的特点如下：

1) Adobe支持得很好：
   RTMP实际上是现在编码器输出的工业标准协议，基本上所有的编码器（摄像头之类）都支持RTMP输出。
   原因在于PC市场巨大，PC主要是Windows，Windows的浏览器基本上都支持flash，
   Flash又支持RTMP支持得非常好。
2) 适合长时间播放：
   因为RTMP支持的很完善，所以能做到flash播放RTMP流长时间不断流，
   当时测试是100万秒，即10天多可以连续播放。
   对于商用流媒体应用，客户端的稳定性当然也是必须的，否则最终用户看不了还怎么玩？
   我就知道有个教育客户，最初使用播放器播放http流，需要播放不同的文件，结果就总出问题，
   如果换成服务器端将不同的文件转换成RTMP流，客户端就可以一直播放；
   该客户走RTMP方案后，经过CDN分发，没听说客户端出问题了。
3）延迟较低：
   比起YY的那种UDP私有协议，RTMP算延迟大的（延迟在1-3秒），
   比起HTTP流的延时（一般在10秒以上）RTMP算低延时。
   一般的直播应用，只要不是电话类对话的那种要求，RTMP延迟是可以接受的。
   在一般的视频会议应用中，RTMP延时也能接受，原因是别人在说话的时候我们一般在听，
   实际上1秒延时没有关系，我们也要思考（话说有些人的CPU处理速度还没有这么快）。
4) 有累积延迟：
   技术一定要知道弱点，RTMP有个弱点就是累积误差，原因是RTMP基于TCP不会丢包。
   所以当网络状态差时，服务器会将包缓存起来，导致累积的延迟；
   待网络状况好了，就一起发给客户端。
   这个的对策就是，当客户端的缓冲区很大，就断开重连。

 

经过测量发现，在网络状况良好时：
  . RTMP延时可以做到0.8秒左右。
  . 多级边缘节点不会影响延迟（和SRS同源的某CDN的边缘服务器可以做到）
  . nginx-Rtmp延迟有点大，估计是缓存的处理，多进程通信导致？
  . GOP是个硬指标，不过SRS可以关闭GOP的cache来避免这个影响.
  . 服务器性能太低，也会导致延迟变大，服务器来不及发送数据。
  . 客户端的缓冲区长度也影响延迟。
    譬如flash客户端的NetStream.bufferTime设置为10秒，那么延迟至少10秒以上。

 

4. GOP-Cache

什么是GOP？就是视频流中两个I帧的时间距离。
GOP有什么影响？
Flash（解码器）只有拿到GOP才能开始解码播放。
也就是说，服务器一般先给一个I帧给Flash。
可惜问题来了，假设GOP是10秒，也就是每隔10秒才有关键帧，
如果用户在第5秒时开始播放，会怎么样？
第一种方案：等待下一个I帧，
也就是说，再等5秒才开始给客户端数据。
这样延迟就很低了，总是实时的流。
问题是：等待的这5秒，会黑屏，现象就是播放器卡在那里，什么也没有，
有些用户可能以为死掉了，就会刷新页面。
总之，某些客户会认为等待关键帧是个不可饶恕的错误，延时有什么关系？
我就希望能快速启动和播放视频，最好打开就能放！


第二种方案：马上开始放，
放什么呢？
你肯定知道了，放前一个I帧。
也就是说，服务器需要总是cache一个gop，
这样客户端上来就从前一个I帧开始播放，就可以快速启动了。
问题是：延迟自然就大了。


有没有好的方案？
有！至少有两种：
编码器调低GOP，譬如0.5秒一个GOP，这样延迟也很低，也不用等待。
坏处是编码器压缩率会降低，图像质量没有那么好。

5. 累积延迟

除了GOP-Cache，还有一个有关系，就是累积延迟。
服务器可以配置直播队列的长度，服务器会将数据放在直播队列中，
如果超过这个长度就清空到最后一个I帧：


当然这个不能配置太小，
譬如GOP是1秒，queue_length是1秒，这样会导致有1秒数据就清空，会导致跳跃。


有更好的方法？有的。
延迟基本上就等于客户端的缓冲区长度，因为延迟大多由于网络带宽低，
服务器缓存后一起发给客户端，现象就是客户端的缓冲区变大了，
譬如NetStream.BufferLength=5秒，那么说明缓冲区中至少有5秒数据。


处理累积延迟的最好方法，是客户端检测到缓冲区有很多数据了，如果可以的话，就重连服务器。
当然如果网络一直不好，那就没有办法了。

 

 

一、分发方式比较

互联网上的两种主要的分发方式：HLS和RTMP，
什么时候用谁，完全决定于应用场景。
还有其他的分发方式，这些分发方式不属于互联网常见和通用的方式，不予以比较：
  . UDP：
    譬如YY的实时应用，视频会议等等，或者RTSP之类。
    这类应用的特点就是实时性要求特别高，以毫秒计算。
    TCP家族协议根本就满足不了要求，所以HTTP/TCP都不靠谱。
    这类应用没有通用的方案，必须自己实现分发（服务端）和播放（客户端）。
  . P2P：
    譬如RTMFP或者各家自己的协议。
    这类应用的特点是节省带宽。
    目前PC/flash上的RTMFP比较成熟，android上的P2P属于起步群雄纷争标准不一，
    ios上P2P应该没有听说过。
  . RTSP：
    这种不是互联网上的主要应用，在其他领域譬如安防等有广泛应用。


另外，HTTP的也分为几种：
  . HTTP progressive：
    早期流媒体服务器分发http文件时，以普通的http文件分发，这种叫做渐进式下载，
    意思就是如果文件很大譬如1小时时长1GB大小，想从中间开始播放是不行的。
    但这种方式已经是作古了，很多http服务器支持http文件的seek，就是从中间开始播放。
  . HTTP stream：
    支持seek的HTTP流，譬如各家视频网站的点播分发方式。
    或者稍微复杂点的，譬如把一个大文件切几段之后分发。
    目前在pc/flash上点播国内的主流分发是这种方式。
  . HLS：
    这种是现在适配方式最广（除了flash, 需要额外的as库支持），
    在PC上有vlc，Android/IOS原生播放器就支持播放HLS，HTML5里面的url可以写HLS地址。
    总之，在移动端是以HLS为主。
  . HDS：adobe自己的HLS，一坨屎。
  . DASH：各家提出的HLS，目前还没有广泛应用。


对比以下互联网上用的流媒体分发方式：
  . HLS：apple的HLS，支持点播和直播。
  . HTTP：即HTTP stream，各家自己定义的http流，应用于国内点播视频网站。
  . RTMP：直播应用，对实时性有一定要求，以PC为主。

二、RTMP

1. RTMP本质上是流协议，主要的优势是：
  . 实时性高：
    RTMP的实时性在3秒之内，经过多层CDN节点分发后，实时性也在3秒左右。
    在一些实时性有要求的应用中以RTMP为主。
  . 支持加密：
    RTMPE和RTMPS为加密协议。
    虽然HLS也有加密，但在PC平台上flash对RTMPE/RTMPS支持应该比较不错。
  . 稳定性高：
    在PC平台上flash播放的最稳定方式是RTMP，
    如果做CDN或者大中型集群分发，选择稳定性高的协议一定是必要的。
    HTTP也很稳定，但HTTP是在协议上稳定；
    稳定性不只是服务端的事情，在集群分发，服务器管理，主备切换，客户端的支持上，
    RTMP在PC分发这种方式上还是很有优势。
  . 编码器接入：
    编码器输出到互联网（还可以输出为udp组播之类**应用），主要是RTMP。
    譬如专业编码器，或者flash网页编码器，或者FMLE，或者ffmpeg，或者安防摄像头，都支持RTMP输出。
    若需要接入多种设备，譬如提供云服务；
    或者希望网页直接采集摄像头；或者能在不同编码器之间切换，
    那么RTMP作为服务器的输入协议会是最好的选择。
  . 系统容错：
    容错有很多种级别，RTMP的集群实现时可以指定N上层，在错误时切换不会影响到下层或者客户端，
    另外RTMP的流没有标识，切到其他的服务器的流也可以继续播放。
    HLS的流热备切换没有这么容易。
    若对于直播的容错要求高，譬如降低出问题的概率，选择RTMP会是很好的选择。
  . 可监控：
    在监控系统或者运维系统的角度看，流协议应该比较合适监控。
    HTTP的流监控感觉没有那么完善。这个不算绝对优势，但比较有利。


2. RTMP的劣势是：
  . 协议复杂：
    RTMP协议比起HTTP复杂很多，导致性能低下。
    测试发现两台服务器直连100Gbps网络中，HTTP能跑到60Gbps，但是RTMP只能跑到10Gbps，
    CPU占用率RTMP要高很多。
    复杂协议导致在研发，扩展，维护软件系统时都没有HTTP那么方便，所以HTTP服务器现在大行其道，
    apache/nginx/tomcat，N多HTTP服务器；
    而RTMP协议虽然早就公开，但是真正在大规模中分发表现良好的没有，
    adobe自己的FMS在CDN中都经常出问题。
  . Cache麻烦：
    流协议做缓存不方便。譬如点播，若做RTMP流协议，边缘缓存RTMP会很麻烦。
    如果是HTTP，缓存其实也很麻烦，但是HTTP服务器的缓存已经做了很久，所以只需要使用就好。
    这是为何点播都走HTTP的原因。

三、HTTP

HTTP说的是HTTP流，譬如各大视频网站的点播流。
HTTP本质上还是文件分发，主要的优势是：
  . 性能很高：
    HTTP的性能没得说，协议简单，各种HTTP高性能服务器也完善。
    如果分发的量特别大，譬如点播视频网站，没有直播的实时性要求，HTTP协议是最好选择。
  . 没有碎片：
    HTTP比HLS没有碎片，HTTP分发大文件会比小文件分发方便很多。
    特别是存储，小文件的性能超低，是个硬伤。
  . 穿墙：
    互联网不可能不开放HTTP协议，否则就不叫互联网。所
    以任何端口封掉，也不会导致HTTP流看不了。（不过RTMP也能穿墙，用RTMPT协议）。


HTTP的劣势是：
  . 实时性差：
    基本上没有实时性这个说法。
  . 原生支持不好：
    就PC上flash对于HTTP流支持还可以，Android/IOS上似乎只能mp4，总之移动端对于HTTP的支持不是很完善。

四、HLS

HLS是adobe的开放标准，在Android3?以上也原生支持.
HLS的主要优势是：
  . 性能高：和HTTP一样。
  . 穿墙：和HTTP一样。
  . 原生支持很好：IOS上支持完美。Android上支持差些。PC/flash上现在也有各种as插件支持HLS。


HLS的主要劣势是：
  . 实时性差：基本上HLS的延迟在10秒以上。
  . 文件碎片：若分发HLS，码流低，切片较小时，小文件分发不是很友好。
    特别是一些对存储比较敏感的情况，譬如源站的存储，嵌入式的SD卡。

五、应用方式

推荐的方式是：
  . 编码器输出RTMP协议。
  . 流媒体系统接入使用RTMP协议。
  . 流媒体系统内部直播分发使用RTMP。
  . PC+直播+实时性要求高：使用flash播放RTMP。
  . PC+直播+没有实时性要求：使用RTMP或者HLS均可。
  . PC+点播：使用HTTP或者HLS。
  . Apple IOS/OSX：都使用HLS（实时性要求高得自己解析RTMP，或者使用外部库，
    譬如https://www.vitamio.org）
  . Andorid：和IOS一样，不过可以确定的是可以自己开发支持RTMP。

 

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RTSP、 RTMP、HTTP的共同点、区别

共同点：

1：RTSP RTMP HTTP都是在应用应用层。

2： 理论上RTSP RTMPHTTP都可以做直播和点播，但一般做直播用RTSP RTMP，做点播用HTTP。做视频会议的时候原来用SIP协议，现在基本上被RTMP协议取代了。

 

区别：

1：HTTP: 即超文本传送协议(ftp即文件传输协议)。

HTTP:（Real Time Streaming Protocol），实时流传输协议。

HTTP全称Routing Table Maintenance Protocol（路由选择表维护协议）。

 

2：HTTP将所有的数据作为文件做处理。http协议不是流媒体协议。

RTMP和RTSP协议是流媒体协议。

 

3：RTMP协议是Adobe的私有协议,未完全公开，RTSP协议和HTTP协议是共有协议，并有专门机构做维护。

 

4：RTMP协议一般传输的是flv，f4v格式流，RTSP协议一般传输的是ts,mp4格式的流。HTTP没有特定的流。

 

5：RTSP传输一般需要2-3个通道，命令和数据通道分离，HTTP和RTMP一般在TCP一个通道上传输命令和数据。

 

RTSP、RTCP、RTP区别

1：RTSP实时流协议

作为一个应用层协议，RTSP提供了一个可供扩展的框架，它的意义在于使得实时流媒体数据的受控和点播变得可能。总的说来，RTSP是一个流媒体表示 协议，主要用来控制具有实时特性的数据发送，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。RTSP可以对流媒体提供诸如播放、暂 停、快进等操作，它负责定义具体的控制消息、操作方法、状态码等，此外还描述了与RTP间的交互操作（RFC2326）。

 

2：RTCP控制协议

RTCP控制协议需要与RTP数据协议一起配合使用，当应用程序启动一个RTP会话时将同时占用两个端口，分别供RTP和RTCP使用。RTP本身并 不能为按序传输数据包提供可靠的保证，也不提供流量控制和拥塞控制，这些都由RTCP来负责完成。通常RTCP会采用与RTP相同的分发机制，向会话中的 所有成员周期性地发送控制信息，应用程序通过接收这些数据，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协议的功能是通过不同的RTCP数据报来实现的，主要有如下几种类型：

SR：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。(SERVER定时间发送给CLIENT)。

RR：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。(SERVER接收CLIENT端发送过来的响应)。

SDES：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：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：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。

 

3：RTP数据协议

RTP数据协议负责对流媒体数据进行封包并实现媒体流的实时传输，每一个RTP数据报都由头部（Header）和负载（Payload）两个部分组成，其中头部前12个字节的含义是固定的，而负载则可以是音频或者视频数据。

RTP用到的地方就是 PLAY ，服务器往客户端传输数据用UDP协议，RTP是在传输数据的前面加了个12字节的头(描述信息)。

RTP载荷封装设计本文的网络传输是基于IP协议，所以最大传输单元(MTU)最大为1500字节，在使用IP／UDP／RTP的协议层次结构的时候，这 其中包括至少20字节的IP头，8字节的UDP头，以及12字节的RTP头。这样，头信息至少要占用40个字节，那么RTP载荷的最大尺寸为1460字 节。以H264 为例，如果一帧数据大于1460，则需要分片打包，然后到接收端再拆包，组合成一帧数据，进行解码播放。