(转)RTSP协议详解

Posted 2020-10-27 heluan

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了(转)RTSP协议详解相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

转自：https://www.cnblogs.com/lidabo/p/6553212.html

RTSP简介

RTSP（Real Time Streaming Protocol）是由Real Network和Netscape共同提出的如何有效地在IP网络上传输流媒体数据的应用层协议。RTSP对流媒体提供了诸如暂停，快进等控制，而它本身并不传输数据，RTSP的作用相当于流媒体服务器的远程控制。服务器端可以自行选择使用TCP或UDP来传送串流内容，它的语法和运作跟HTTP 1.1类似，但并不特别强调时间同步，所以比较能容忍网络延迟。而且允许同时多个串流需求控制（Multicast），除了可以降低服务器端的网络用量，还可以支持多方视频会议（Video onference）。因为与HTTP1.1的运作方式相似，所以代理服务器《Proxy》的快取功能《Cache》也同样适用于RTSP，并因RTSP具有重新导向功能，可视实际负载情况来转换提供服务的服务器，以避免过大的负载集中于同一服务器而造成延迟。

rtsp和http的区别和联系

（1）联系：两者都用纯文本来发送消息，且rtsp协议的语法也和HTTP类似。Rtsp一开始这样设计，也是为了能够兼容使用以前写的HTTP协议分析代码。

（2）区别：rtsp是有状态的，不同的是RTSP的命令需要知道现在正处于一个什么状态，也就是说rtsp的命令总是按照顺序来发送，某个命令总在另外一个命令之前要发送。Rtsp不管处于什么状态都不会去断掉连接。，而http则不保存状态，协议在发送一个命令以后，连接就会断开，且命令之间是没有依赖性的。rtsp协议使用554端口，http使用80端口。

rtsp和sip的区别和联系

SIP（Session Initiation Protocol），是基于IP的一个应用层控制协议。由于SIP是基于纯文本的信令协议，可以管理不同接入网络上的会话等。会话可以是终端设备之间任何类型的通信，如视频会话、既时信息处理或协作会话。该协议不会定义或限制可使用的业务，传输、服务质量、计费、安全性等问题都由基本核心网络和其它协议处理。

（1）联系：sip和rtsp都是应用层的控制协议，负责一次通信过程的建立和控制和结束，不负责中间的传输部分。他们都是基于纯文本的信令协议，穿墙性能良好。支持tcp、udp，支持多方通信。他们都需要服务器支持，都支持会话中重定向。sip和rtsp 都使用sdp协议来传送媒体参数，使用rtp（rtcp）协议来传输媒体流。

（2）区别：rtsp是专门为流媒体制定的协议，在多个媒体流的时间同步方面比sip强大。rtsp还提供网络负载均衡的功能，减轻服务器压力和网络带宽要求。sip一般用来创建一次音频、视频通话（双向），而rtsp一般用来做视频点播、视频监控等（单向）。当然，从原理上讲，rtsp也可以做双向的视频通话。

RTSP和RTP（rtcp）的关系

rtsp负责建立和控制会话，rtp负责多媒体的传输，rtcp配合rtp做控制和流量统计，他们是合作的关系。

RTSP的消息

RTSP的消息有两大类，一是请求消息(request)，一是回应消息(response)，两种消息的格式不同。

请求消息格式：
       方法 URI RTSP版本 CR LF
       消息头 CR LF CR LF
       消息体 CR LF

其中方法包括OPTIONS、SETUP、PLAY、TEARDOWN等待，URI是接收方（服务端）的地址，例如：rtsp://192.168.22.136:5000/v0，每行后面的CR LF表示回车换行，需要接收端有相应的解析，最后一个消息头需要有两个CR LF。

回应消息格式：
       RTSP版本状态码解释 CR LF
       消息头 CR LF CR LF
       消息体 CR LF
    其中RTSP版本一般都是RTSP/1.0，状态码是一个数值，200表示成功，解释是与状态码对应的文本解释。

状态码由三位数组成，表示方法执行的结果，定义如下：

1XX：保留，将来使用；

2XX：成功，操作被接收、理解、接受（received,understand,accepted）；

3XX：重定向，要完成操作必须进行进一步操作；

4XX：客户端出错，请求有语法错误或无法实现；

5XX：服务器出错，服务器无法实现合法的请求。

RTSP的方法

rtsp中定义的方法有：OPTIONS, DESCRIBE, SETUP, TEARDOWN, PLAY, PAUSE, SCALE, GET_PARAMETER ，SET_PARAMETER

1.OPTION

目的是得到服务器提供的可用方法:

OPTIONS rtsp://192.168.20.136:5000/xxx666 RTSP/1.0

CSeq: 1 //每个消息都有序号来标记，第一个包通常是option请求消息

User-Agent: VLC media player (LIVE555 Streaming Media v2005.11.10)

服务器的回应信息包括提供的一些方法,例如:

RTSP/1.0 200 OK

Server: UServer 0.9.7_rc1

Cseq: 1 //每个回应消息的cseq数值和请求消息的cseq相对应

Public: OPTIONS, DESCRIBE, SETUP, TEARDOWN, PLAY, PAUSE, SCALE, GET_PARAMETER //服务器提供的可用的方法

2.DESCRIBE

C向S发起DESCRIBE请求,为了得到会话描述信息(SDP):

DESCRIBE rtsp://192.168.20.136:5000/xxx666 RTSP/1.0

CSeq: 2

token:

Accept: application/sdp

User-Agent: VLC media player (LIVE555 Streaming Media v2005.11.10)

服务器回应一些对此会话的描述信息(sdp):

RTSP/1.0 200 OK

Server: UServer 0.9.7_rc1

Cseq: 2

x-prev-url: rtsp://192.168.20.136:5000

x-next-url: rtsp://192.168.20.136:5000

x-Accept-Retransmit: our-retransmit

x-Accept-Dynamic-Rate: 1

Cache-Control: must-revalidate

Last-Modified: Fri, 10 Nov 2006 12:34:38 GMT

Date: Fri, 10 Nov 2006 12:34:38 GMT

Expires: Fri, 10 Nov 2006 12:34:38 GMT

Content-Base: rtsp://192.168.20.136:5000/xxx666/

Content-Length: 344

Content-Type: application/sdp

v=0 //以下都是sdp信息

o=OnewaveUServerNG 1451516402 1025358037 IN IP4 192.168.20.136

s=/xxx666

u=http:///

[email protected]

c=IN IP4 0.0.0.0

t=0 0

a=isma-compliance:1,1.0,1

a=range:npt=0-

m=video 0 RTP/AVP 96 //m表示媒体描述，下面是对会话中视频通道的媒体描述

a=rtpmap:96 MP4V-ES/90000

a=fmtp:96 profile-level-id=245;config=000001B0F5000001B509000001000000012000C888B0E0E0FA62D089028307

a=control:trackID=0//trackID＝0表示视频流用的是通道0

3.SETUP

客户端提醒服务器建立会话,并确定传输模式:

SETUP rtsp://192.168.20.136:5000/xxx666/trackID=0 RTSP/1.0

CSeq: 3

Transport: RTP/AVP/TCP;unicast;interleaved=0-1

User-Agent: VLC media player (LIVE555 Streaming Media v2005.11.10)

//uri中带有trackID＝0，表示对该通道进行设置。Transport参数设置了传输模式，包的结构。接下来的数据包头部第二个字节位置就是interleaved，它的值是每个通道都不同的，trackID＝0的interleaved值有两个0或1，0表示rtp包，1表示rtcp包，接受端根据interleaved的值来区别是哪种数据包。

服务器回应信息:

RTSP/1.0 200 OK

Server: UServer 0.9.7_rc1

Cseq: 3

Session: 6310936469860791894 //服务器回应的会话标识符

Cache-Control: no-cache

Transport: RTP/AVP/TCP;unicast;interleaved=0-1;ssrc=6B8B4567

4.PLAY

客户端发送播放请求:

PLAY rtsp://192.168.20.136:5000/xxx666 RTSP/1.0

CSeq: 4

Session: 6310936469860791894

Range: npt=0.000- //设置播放时间的范围

User-Agent: VLC media player (LIVE555 Streaming Media v2005.11.10)

服务器回应信息:

RTSP/1.0 200 OK

Server: UServer 0.9.7_rc1

Cseq: 4

Session: 6310936469860791894

Range: npt=0.000000-

RTP-Info: url=trackID=0;seq=17040;rtptime=1467265309

//seq和rtptime都是rtp包中的信息

5.TEARDOWN

客户端发起关闭请求:

TEARDOWN rtsp://192.168.20.136:5000/xxx666 RTSP/1.0

CSeq: 5

Session: 6310936469860791894

User-Agent: VLC media player (LIVE555 Streaming Media v2005.11.10)

服务器回应:

RTSP/1.0 200 OK

Server: UServer 0.9.7_rc1

Cseq: 5

Session: 6310936469860791894

Connection: Close

以上方法都是交互过程中最为常用的,其它还有一些重要的方法如get/set_parameter,pause,redirect等等

ps:

sdp的格式

v=<version>

o=<username> <session id> <version> <network type> <address type> <address>

s=<session name>

i=<session description>

u=<URI>

e=<email address>

p=<phone number>

c=<network type> <address type> <connection address>

b=<modifier>:<bandwidth-value>

t=<start time> <stop time>

r=<repeat interval> <active duration> <list of offsets from start-time>

z=<adjustment time> <offset> <adjustment time> <offset> ....

k=<method>

k=<method>:<encryption key>

a=<attribute>

a=<attribute>:<value>

m=<media> <port> <transport> <fmt list>

v = （协议版本）

o = （所有者/创建者和会话标识符）

s = （会话名称）

i = * （会话信息）

u = * （URI 描述）

e = * （Email 地址）

p = * （电话号码）

c = * （连接信息）

b = * （带宽信息）

z = * （时间区域调整）

k = * （加密密钥）

a = * （0 个或多个会话属性行）

时间描述：

t = （会话活动时间）

r = * （0或多次重复次数）

媒体描述：

m = （媒体名称和传输地址）

i = * （媒体标题）

c = * （连接信息 — 如果包含在会话层则该字段可选）

b = * （带宽信息）

k = * （加密密钥）

a = * （0 个或多个媒体属性行）

RTSP客户端的JAVA实现

3.1 接口IEvent.java

接口IEvent.java的代码如下：

Java代码

package com.amigo.rtsp;
import java.io.IOException;
import java.nio.channels.SelectionKey;
/** *//**
* IEvent.java 网络事件处理器，当Selector可以进行操作时，调用这个接口中的方法.
* 2007-3-22 下午03:35:51
* @author sycheng
* @version 1.0
*/
public interface IEvent {
/** *//**
* 当channel得到connect事件时调用这个方法.
* @param key
* @throws IOException
*/
void connect(SelectionKey key) throws IOException;
/** *//**
* 当channel可读时调用这个方法.
* @param key
* @throws IOException
*/
void read(SelectionKey key) throws IOException;
/** *//**
* 当channel可写时调用这个方法.
* @throws IOException
*/
void write() throws IOException;
/** *//**
* 当channel发生错误时调用.
* @param e
*/
void error(Exception e);
}

3.2 RTSP的测试类：RTSPClient.java
RTSP的测试类RTSPClient.java类的代码如下所示:

Java代码

package com.amigo.rtsp;
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean;
public class RTSPClient extends Thread implements IEvent {
private static final String VERSION = " RTSP/1.0/r/n";
private static final String RTSP_OK = "RTSP/1.0 200 OK";
/** *//** 远程地址 */
private final InetSocketAddress remoteAddress;
/** *//** * 本地地址 */
private final InetSocketAddress localAddress;
/** *//** * 连接通道 */
private SocketChannel socketChannel;
/** *//** 发送缓冲区 */
private final ByteBuffer sendBuf;
/** *//** 接收缓冲区 */
private final ByteBuffer receiveBuf;
private static final int BUFFER_SIZE = 8192;
/** *//** 端口选择器 */
private Selector selector;
private String address;
private Status sysStatus;
private String sessionid;
/** *//** 线程是否结束的标志 */
private AtomicBoolean shutdown;
private int seq=1;
private boolean isSended;
private String trackInfo;
private enum Status {
init, options, describe, setup, play, pause, teardown
}
public RTSPClient(InetSocketAddress remoteAddress,
InetSocketAddress localAddress, String address) {
this.remoteAddress = remoteAddress;
this.localAddress = localAddress;
this.address = address;
// 初始化缓冲区
sendBuf = ByteBuffer.allocateDirect(BUFFER_SIZE);
receiveBuf = ByteBuffer.allocateDirect(BUFFER_SIZE);
if (selector == null) {
// 创建新的Selector
try {
selector = Selector.open();
} catch (final IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
startup();
sysStatus = Status.init;
shutdown=new AtomicBoolean(false);
isSended=false;
}
public void startup() {
try {
// 打开通道
socketChannel = SocketChannel.open();
// 绑定到本地端口
socketChannel.socket().setSoTimeout(30000);
socketChannel.configureBlocking(false);
socketChannel.socket().bind(localAddress);
if (socketChannel.connect(remoteAddress)) {
System.out.println("开始建立连接:" + remoteAddress);
}
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT
| SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE, this);
System.out.println("端口打开成功");
} catch (final IOException e1) {
e1.printStackTrace();
}
}
public void send(byte[] out) {
if (out == null || out.length < 1) {
return;
}
synchronized (sendBuf) {
sendBuf.clear();
sendBuf.put(out);
sendBuf.flip();
}
// 发送出去
try {
write();
isSended=true;
} catch (final IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void write() throws IOException {
if (isConnected()) {
try {
socketChannel.write(sendBuf);
} catch (final IOException e) {
}
} else {
System.out.println("通道为空或者没有连接上");
}
}
public byte[] recieve() {
if (isConnected()) {
try {
int len = 0;
int readBytes = 0;
synchronized (receiveBuf) {
receiveBuf.clear();
try {
while ((len = socketChannel.read(receiveBuf)) > 0) {
readBytes += len;
}
} finally {
receiveBuf.flip();
}
if (readBytes > 0) {
final byte[] tmp = new byte[readBytes];
receiveBuf.get(tmp);
return tmp;
} else {
System.out.println("接收到数据为空,重新启动连接");
return null;
}
}
} catch (final IOException e) {
System.out.println("接收消息错误:");
}
} else {
System.out.println("端口没有连接");
}
return null;
}
public boolean isConnected() {
return socketChannel != null && socketChannel.isConnected();
}
private void select() {
int n = 0;
try {
if (selector == null) {
return;
}
n = selector.select(1000);
} catch (final Exception e) {
e.printStackTrace();
}
// 如果select返回大于0，处理事件
if (n > 0) {
for (final Iterator<SelectionKey> i = selector.selectedKeys()
.iterator(); i.hasNext();) {
// 得到下一个Key
final SelectionKey sk = i.next();
i.remove();
// 检查其是否还有效
if (!sk.isValid()) {
continue;
}
// 处理事件
final IEvent handler = (IEvent) sk.attachment();
try {
if (sk.isConnectable()) {
handler.connect(sk);
} else if (sk.isReadable()) {
handler.read(sk);
} else {
// System.err.println("Ooops");
}
} catch (final Exception e) {
handler.error(e);
sk.cancel();
}
}
}
}
public void shutdown() {
if (isConnected()) {
try {
socketChannel.close();
System.out.println("端口关闭成功");
} catch (final IOException e) {
System.out.println("端口关闭错误:");
} finally {
socketChannel = null;
}
} else {
System.out.println("通道为空或者没有连接");
}
}
@Override
public void run() {
// 启动主循环流程
while (!shutdown.get()) {
try {
if (isConnected()&&(!isSended)) {
switch (sysStatus) {
case init:
doOption();
break;
case options:
doDescribe();
break;
case describe:
doSetup();
break;
case setup:
if(sessionid==null&&sessionid.length()>0){
System.out.println("setup还没有正常返回");
}else{
doPlay();
}
break;
case play:
doPause();
break;
case pause:
doTeardown();
break;
default:
break;
}
}
// do select
select();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (final Exception e) {
}
} catch (final Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
shutdown();
}
public void connect(SelectionKey key) throws IOException {
if (isConnected()) {
return;
}
// 完成SocketChannel的连接
socketChannel.finishConnect();
while (!socketChannel.isConnected()) {
try {
Thread.sleep(300);
} catch (final InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
socketChannel.finishConnect();
}
}
public void error(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
public void read(SelectionKey key) throws IOException {
// 接收消息
final byte[] msg = recieve();
if (msg != null) {
handle(msg);
} else {
key.cancel();
}
}
private void handle(byte[] msg) {
String tmp = new String(msg);
System.out.println("返回内容：");
System.out.println(tmp);
if (tmp.startsWith(RTSP_OK)) {
switch (sysStatus) {
case init:
sysStatus = Status.options;
break;
case options:
sysStatus = Status.describe;
trackInfo=tmp.substring(tmp.indexOf("trackID"));
break;
case describe:
sessionid = tmp.substring(tmp.indexOf("Session: ") + 9, tmp
.indexOf("Date:"));
if(sessionid!=null&&sessionid.length()>0){
sysStatus = Status.setup;
}
break;
case setup:
sysStatus = Status.play;
break;
case play:
sysStatus = Status.pause;
break;
case pause:
sysStatus = Status.teardown;
shutdown.set(true);
break;
case teardown:
sysStatus = Status.init;
break;
default:
break;
}
isSended=false;
} else {
System.out.println("返回错误：" + tmp);
}
}
private void doTeardown() {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("TEARDOWN ");
sb.append(this.address);
sb.append("/");
sb.append(VERSION);
sb.append("Cseq: ");
sb.append(seq++);
sb.append("/r/n");
sb.append("User-Agent: RealMedia Player HelixDNAClient/10.0.0.11279 (win32)/r/n");
sb.append("Session: ");
sb.append(sessionid);
sb.append("/r/n");
send(sb.toString().getBytes());
System.out.println(sb.toString());
}
private void doPlay() {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("PLAY ");
sb.append(this.address);
sb.append(VERSION);
sb.append("Session: ");
sb.append(sessionid);
sb.append("Cseq: ");
sb.append(seq++);
sb.append("/r/n");
sb.append("/r/n");
System.out.println(sb.toString());
send(sb.toString().getBytes());
}
private void doSetup() {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("SETUP ");
sb.append(this.address);
sb.append("/");
sb.append(trackInfo);
sb.append(VERSION);
sb.append("Cseq: ");
sb.append(seq++);
sb.append("/r/n");
sb.append("Transport: RTP/AVP;UNICAST;client_port=16264-16265;mode=play/r/n");
sb.append("/r/n");
System.out.println(sb.toString());
send(sb.toString().getBytes());
}
private void doOption() {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("OPTIONS ");
sb.append(this.address.substring(0, address.lastIndexOf("/")));
sb.append(VERSION);
sb.append("Cseq: ");
sb.append(seq++);
sb.append("/r/n");
sb.append("/r/n");
System.out.println(sb.toString());
send(sb.toString().getBytes());
}
private void doDescribe() {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("DESCRIBE ");
sb.append(this.address);
sb.append(VERSION);
sb.append("Cseq: ");
sb.append(seq++);
sb.append("/r/n");
sb.append("/r/n");
System.out.println(sb.toString());
send(sb.toString().getBytes());
}
private void doPause() {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("PAUSE ");
sb.append(this.address);
sb.append("/");
sb.append(VERSION);
sb.append("Cseq: ");
sb.append(seq++);
sb.append("/r/n");
sb.append("Session: ");
sb.append(sessionid);
sb.append("/r/n");
send(sb.toString().getBytes());
System.out.println(sb.toString());
}
public static void main(String[] args) {
try {
// RTSPClient(InetSocketAddress remoteAddress,
// InetSocketAddress localAddress, String address)
RTSPClient client = new RTSPClient(
new InetSocketAddress("218.207.101.236", 554),
new InetSocketAddress("192.168.2.28", 0),
"rtsp://218.207.101.236:554/mobile/3/67A451E937422331/8jH5QPU5GWS07Ugn.sdp");
client.start();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

其中:rtsp://218.207.101.236:554/mobile/3/67A451E937422331/8jH5QPU5GWS07Ugn.sdp为我在网上找到的一个rtsp的sdp地址,读者可自行更换,RTSP的默认端口为554.
3.3 运行结果
运行RTSPClient.java,运行结果如下所示:

Java代码

端口打开成功
OPTIONS rtsp://218.207.101.236:554/mobile/3/67A451E937422331 RTSP/1.0
Cseq: 1
返回内容：
RTSP/1.0 200 OK
Server: PVSS/1.4.8 (Build/20090111; Platform/Win32; Release/StarValley; )
Cseq: 1
Public: DESCRIBE, SETUP, TEARDOWN, PLAY, PAUSE, OPTIONS, ANNOUNCE, RECORD
DESCRIBE rtsp://218.207.101.236:554/mobile/3/67A451E937422331/8jH5QPU5GWS07Ugn.sdp RTSP/1.0
Cseq: 2
返回内容：
RTSP/1.0 200 OK
Server: PVSS/1.4.8 (Build/20090111; Platform/Win32; Release/StarValley; )
Cseq: 2
Content-length: 421
Date: Mon, 03 Aug 2009 08:50:36 GMT
Expires: Mon, 03 Aug 2009 08:50:36 GMT
Content-Type: application/sdp
x-Accept-Retransmit: our-retransmit
x-Accept-Dynamic-Rate: 1
Content-Base: rtsp://218.207.101.236:554/mobile/3/67A451E937422331/8jH5QPU5GWS07Ugn.sdp/
v=0
o=MediaBox 127992 137813 IN IP4 0.0.0.0
s=RTSP Session
i=Starv Box Live Cast
c=IN IP4 218.207.101.236
t=0 0
a=range:npt=now-
a=control:*
m=video 0 RTP/AVP 96
b=AS:20
a=rtpmap:96 MP4V-ES/1000
a=fmtp:96 profile-level-id=8; config=000001b008000001b5090000010000000120008440fa282c2090a31f; decode_buf=12586
a=range:npt=now-
a=framerate:5
a=framesize:96 176-144
a=cliprect:0,0,144,176
a=control:trackID=1
SETUP rtsp://218.207.101.236:554/mobile/3/67A451E937422331/8jH5QPU5GWS07Ugn.sdp/trackID=1
RTSP/1.0
Cseq: 3
Transport: RTP/AVP;UNICAST;client_port=16264-16265;mode=play
返回内容：
RTSP/1.0 200 OK
Server: PVSS/1.4.8 (Build/20090111; Platform/Win32; Release/StarValley; )
Cseq: 3
Session: 15470472221769
Date: Mon, 03 Aug 2009 08:50:36 GMT
Expires: Mon, 03 Aug 2009 08:50:36 GMT
Transport: RTP/AVP;UNICAST;mode=play;client_port=16264-16265;server_port=20080-20081
PLAY rtsp://218.207.101.236:554/mobile/3/67A451E937422331/8jH5QPU5GWS07Ugn.sdp RTSP/1.0
Session: 15470472221769
Cseq: 4
返回内容：
RTSP/1.0 200 OK
Server: PVSS/1.4.8 (Build/20090111; Platform/Win32; Release/StarValley; )
Cseq: 4
Session: 15470472221769
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Connection: Close
端口关闭成功

对照运行结果,读者可以熟悉RTSP的常用命令.

以上是关于(转)RTSP协议详解的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章