实时传输协议详解

实时传输协议RTP

1.RTP协议：
RTP（ Real-time Transport Protocol）协议最初是在70年代为了尝试传输声音文件，把包分成几部分用来传输语音，时间标志和队列号。经过一系列发展，RTP第一版本在 1991年8月由美国的一个实验室发布了。到本世纪1996年形成了标准的的版本。很多著名的公司如Netscape ,就宣称“Netscape LiveMedia”是基于RTP协议的。. Microsoft 也宣称他们的“NetMeeting”也是支持RTP协议.
RTP被定义为传输音频、视频、模拟数据等实时数据的传输协议。最初设计是为了数据传输的多播，但是它也用于单播的。与传统的注重的高可靠的数据传输的运 输层协议相比，它更加侧重的数据传输的实时性。此协议提供的服务包括时间载量标识、数据序列、时戳、传输控制等。RTP与辅助控制协议RTCP一起得到数 据传输的一些相关的控制信息。

2．RTP协议是如何工作的：
在前面说明过，威胁多媒体数据传输的一个尖锐的问题就是不可预料数据到达时间。但是流媒体的传输是需要数据的适时的到达用以播放和回放。RTP协议就是提供了时间标签,序列号以及其它的结构用于控制适时数据的流放。
在流的概念中”时间标签”是最重要的信息。发送端依照即时的采样在数据包里隐蔽的设置了时间标签。在接受端收到数据包后,就依照时间标签按照正确的速率恢 复成原始的适时的数据。不同的媒体格式调时属性是不一样的。但是RTP本身并不负责同步，RTP只是传输层协议，为了简化了运输层处理，提高该层的效率。 将部分运输层协议功能（比如流量控制）上移到应用层完成。同步就是属于应用层协议完成的。它没有运输层协议的完整功能，不提供任何机制来保证实时地传输数 据，不支持资源预留，也不保证服务质量。RTP报文甚至不包括长度和报文边界的描述。同时RTP协议的数据报文和控制报文的使用相邻的不同端口，这样大大 提高了协议的灵活性和处理的简单性。
RTP协议和UDP二者共同完成运输层协议功能。UDP协议只是传输数据包，是不管数据包传输的时间顺序。RTP的协议数据单元是用UDP分组来承载的。 在承载RTP数据包的时候，有时候一帧数据被分割成几个包具有相同的时间标签，则可以知道时间标签并不是必须的。而UDP的多路复用让RTP协议利用支持 显式的多点投递，可以满足多媒体会话的需求。
RTP协议虽然是传输层协议但是它没有作为OSI体系结构中单独的一层来实现。RTP协议通常根据一个具体的应用来提供服务， RTP只提供协议框架，开发者可以根据应用的具体要求对协议进行充分的扩展。目前，RTP的设计和研究主要是用来满足多用户的多媒体会议的需要，另外它也 适用于连续数据的存储，交互式分布仿真和一些控制、测量的应用中。基于RTP的实验和商业产品也层出不穷。

实时传输控制协议RTCP协议

1. RTCP协议：
RTCP（Real-time Transpor、Control Protocol）是设计和RTP一起使用的进行流量控制和拥塞控制的服务控制协议。

2. RTCP协议如何工作：
当应用程序开始一个RTP会话时将使用两个端口：一个给RTP，一个给RTCP。RTP本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制，也不提供流量控 制或拥塞控制，它依靠RTCP提供这些服务。在RTP的会话之间周期的发放一些RTCP包以用来传监听服务质量和交换会话用户信息等功能。RTCP包中含 有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料。因此，服务器可以利用这些信息动态地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型。RTP和RTCP配合 使用，它们能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化，因而特别适合传送网上的实时数据。根据用户间的数据传输反馈信息，可以制定流量控制的策略，而会 话用户信息的交互，可以制定会话控制的策略。
RTCP协议处理机根据需要定义了五种类型的报文——
RR: receiver report
SR: sender report
SDES: source description items.
BYE: indicates end of participation.
APP: application specific functions
它们完成接收、分析、产生和发送控制报文的功能。

实时流协议RTSP协议
1. RTSP协议：
RTSP（Real Time Streaming Protocol）协议定义了如何有效地通过IP网络传送多媒体数据，是一种客户端到服务器端的多媒体描述协议。
RTSP是一个非常类似于HTTP的应用层协议。每个发布和媒体文件也被定义为RTSP UPL。而媒体文件的发布信息被书写进一个被称为媒体发布文件里，这个文件在后面会说明。在这个文件说明的包括编码器，语言，RTSP ULS，地址，端口号以几其它参数。这个发布文件可以在客户端通过EMAIL形式或者HTTP形式获得。
RTSP是由RealNetworks和Netscape以及哥伦比亚大学共同提出的。它是从RealNetworks的"RealAudio" 和 Netscape的 "LiveMedia"的实践和经验发展来来的。第一份RTSP协议是由IETF 在1996年8月9日正式提交后作为INTERNET的标准，在此后此协议经过了很多明显的变化。它的应用现在是广泛的，APPLE、 IBMNetscape, Apple, IBM, Silicon Graphics, VXtreme, Sun 还有其它公司都宣称它们的在线播放器支持RTSP协议，不过微软一直都坚持不支持此协议，不知道这种局面还会持续多久。

2. RTSP协议的特点：
RTSP是应用层协议,与RTP、RSVP一起设计来完全流式服务。
RTSP有很大的灵活性，可被用在多种操作系统上,它允许客户端和不同厂商的服务平台交互。
RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP之上，它使用RTP完成数据传输。它将流式媒体数据可控制的通过网络传输到客户端。
RTSP可以保持用户计算机与传输流业务服务器之间的固定连接，用于观看者与单播（Unicast）服务器通信并且还允许双向通信，观看者可以同流媒体服务器通信.
提供类似“VCR”形式的例如暂停、快进、倒转、跳转等操作。操作的资源对象可以是直播流也可以是存储片段。
RTSP是设还提供了选择传输通道，如使用UDP还是多点UDP或是TCP。

资源预留协议RSVP
1. RSVP协议：
RSVP (Resorce reSerVation Protocol) 资源预留协议并不是一个路由协议，而是一种IP网络中的信令协议，它与路由协议相结合来实现对网络传输服务质量（QoS）的控制。RSVP是为支持因特网 综合业务而提出的。这是解决IP通信中QoS（服务质量）问题的一种技术，用来保证点端到端的传输带宽。

2. RSVP协议是如何工作：
RSVP使用控制数据报，这些数据报在向特定地址传输时包括了需要由路由器检查（有些时候需要更新）的信息,如果路由器需要决定是不是要检查数据报的内容 的时候对上层数据内容进行语法分析。这种分析的代价可不小。现在的情况是，网络终端利用它向网络申请资源，在这种表明“申请” 的信号中，包含着如下的信息：业务的种类？ 使用者类型？ 什么时间？ 需要多大带宽？ 其他参考信息？ 网络在接收到上类信息后，会根据实际情况为此次连接分配一个优先代码，用户利用优先代码进行信息传递时，网络不需重新对业务进行分析与判别，从另外一个角 度来说，利用RSVP 能从一定程度上减少网络对信息处理的时延，提高网络节点的工作效率，改善信息传输的服务质量（QoS）。实时应用用RSVP是为了在传输路径中保持必要的 资源以保证请求能确保到达。
RSVP是IP路由器为提供更好的服务质量向前迈进的具有深刻意义的一步。传统上IP路由器只负责分组转发，通过路由协议知道邻近路由器的地址。而 RSVP则类似于电路交换系统的信令协议一样，为一个数据流通知其所经过的每个节点（IP路由器），与端点协商为此数据流提供质量保证。RSVP协议一出 现，立刻获得广泛的认同，基本上被任为较好地解决了资源预留的问题。

在前面我们讨论了一些实时媒体控制的相近的四个协议。在这里我再概括性的说明一下：
RTP是实时数据传输协议。它提供时间标志，序列号以及其它能够保证在实时数据传输时处理时间的方法。它是依靠RVSP保证服务质量标准的。

RTCP是RTP的控制部分,是用来保证服务质量和成员管理的。

RTSP是开始和指引流媒体数据从流媒体服务器。它又可叫做"网上录像机控制协议".它是提供远程的控制，具体的数据传输是交给RTP的。

RSVP是Internet上的资源预订协议，使用RSVP预留一部分网络资源（即带宽），能在一定程度上为流媒体的传输提供QoS。它是不传输数据。