RTP与RTCP协议介绍

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本文主要介绍RTP与RTCP协议。
author: ZJ 06-11-17
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[align=left]1流媒体( Streaming Media)rtp协议rtp协议rtp协议rtp协议 [/align]
1.1流媒体技术是网络技术和多媒体技术发展到一定阶段的产物。术语流媒体既可以指在网上传输连续时基媒体的流式技术,也可以指使用流式技术的连续时基媒体本身。在网上传输音频、视频等多媒体信息目前主要有两种方式:下载和流式传输。采用下载方式,用户需要先下载整个媒体文件,然后才能进行播放。由于网络带宽的限制,下载常常要花很长时间,所以这种处理方式延迟很大。而流媒体实现的关键技术是流式传输。传输之前首先对多媒体进行预处理(降低质量和高效压缩) ,然后使用缓存系统来保证数据连续正确地进行传输。使用流式传输方式,用户不必像采用下载方式那样要等到整个文件全部下载完毕,而是只需经过几秒到几十秒的启动延时即可在客户端进行播放和观看。此时媒体文件的剩余部分将在后台继续下载。与单纯的下载方式相比,这种对多媒体文件边下载边播放的流式传输方式不仅使启动延时大幅度地缩短,而且对系统缓存容量的需求也大大降低。使用流式传输的另一个好处是使传输那些事先不知道或无法知道大小的媒体数据(如网上直播、视频会议等) 成为可能。rtp协议
到目前为止,Internet 上使用较多的流式视频格式主要有以下三种:RealNetworks 公司的RealMedia ,Apple 公司的QuickTime 以及Microsoft 公司的Advanced Streaming Format (ASF) 。

1.2支持流媒体的协议
多媒体应用的一个显著特点是数据量大,并且许多应用对实时性要求比较高。传统的TCP 协议是一个面向连接的协议,它的重传机制和拥塞控制机制都是不适用于实时多媒体传输的。RTP 是一个应用型的传输层协议,它并不提供任何传输可靠性的保证和流量的拥塞控制机制。RTP 位于UDP(User Datagram Protocol) 之上。UDP 虽然没有TCP 那么可靠,并且无法保证实时业务的服务质量,需要RTCP 实时监控数据传输和服务质量。但是,由于UDP 的传输时延低于TCP ,能与音频和视频很好地配合。因此,在实际应用中,RTP/ RTCP/ UDP 用于音频/ 视频媒体,而TCP 用于数据和控制信令的传输。目前,支持流媒体传输的协议主要有实时传输协议RTP( Real-Time Transport Protocol) 、实时传输控制协议RTCP(Real-Time Transport Control Protocol) 和实时流协议RTSP(Real-Time Streaming Protocol) 等。下面分别对这三种协议作简要介绍。流媒体协议栈如图1 所示。
图1 流媒体协议栈

2．实时传输协议RTP（Real-Time Transport Protocol）：
RTP是针对Internet上多媒体数据流的一个传输协议, 由IETF(Internet工程任务组)作为RFC1889发布。RTP被定义为在一对一或一对多的传输情况下工作，其目的是提供时间信息和实现流同步。RTP的典型应用建立在UDP上，但也可以在TCP或ATM等其他协议之上工作。RTP本身只保证实时数据的传输，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。

2.1 RTP工作机制
rtp协议
2.2 RTP协议RTP头格式如图2所示：



开始12个八进制出现在每个RTP包中，而CSRC标识列表仅出现在混合器插入时。各段含义如下：
①版本（V）
2位，标识RTP版本。

②填充标识（P）
1位，如设置填充位，在包尾将包含附加填充字，它不属于有效载荷。填充的最后一个八进制包含应该忽略的八进制计数。某些加密算法需要固定大小的填充字，或为在底层协议数据单元中携带几个RTP包。

③扩展（X）
1位，如设置扩展位，固定头后跟一个头扩展。

④CSRC计数（CC）
4位，CSRC计数包括紧接在固定头后CSRC标识符个数。

⑤标记（M）
1位，标记解释由设置定义，目的在于允许重要事件在包流中标记出来。设置可定义其他标示位，或通过改变位数量来指定没有标记位。

⑥载荷类型（PT）
7位，记录后面资料使用哪种 Codec ， receiver 端找出相应的 decoder 解碼出來。

[align=left]常用 types：[/align]

[align=center]Payload Type [/align]	[align=center]Codec [/align]
[align=center]0 [/align]	[align=center]PCM μ -Law [/align]
[align=center]8 [/align]	[align=center]PCM-A Law [/align]
[align=center]9 [/align]	[align=center]G..722 audio codec [/align]
[align=center]4 [/align]	[align=center]G..723 audio codec [/align]
[align=center]15 [/align]	[align=center]G..728 audio codec [/align]
[align=center]18 [/align]	[align=center]G..729 audio codec [/align]
[align=center]34 [/align]	[align=center]G..763 audio codec [/align]
[align=center]31 [/align]	[align=center]G..761 audio codec [/align]

⑦系列号
16位，系列号随每个RTP数据包而增加1，由接收者用来探测包损失。系列号初值是随机的，使对加密的文本***更加困难。

⑧时标
32

⑨***C
32位，***C段标识同步源。此标识不是随机选择的，目的在于使同一RTP包连接中没有两个同步源有相同的***C标识。尽管多个源选择同一个标识的概率很低，所有RTP实现都必须探测并解决冲突。如源改变源传输地址，也必须选择一个新***C标识以避免插入成环行源。

⑩CSRC列表
0到15项，每项32位。CSRC列表表示包内的对载荷起作用的源。标识数量由CC段给出。如超出15个作用源，也仅标识15个。CSRC标识由混合器插入，采用作用源的***C标识。

3．实时传输控制协议RTCP(Real-Time Transport Control Protocol)
RTCP负责管理传输质量在当前应用进程之间交换控制信息。在RTP会话期间，各参与者周期性地传送RTCP包，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，能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化，故特别适合传送网上的实时数据。

3.1 RTCP工作机制

3.2 RTCP数据报
在RTCP通信控制中，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：
①SR: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。
②RR: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。
③SDES: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。
④BYE: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。
⑤APP: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。

4．

5．参考资料
[align=left][1]流媒体技术的Java实现，计算机应用研究2002，10。[/align]
[2][3]