RTSP技术讨论.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,RTSP,流媒体技术讨论,周鉴刚,2009-04-17,摘要,流媒体概述,RTSP,协议,RTP,协议,H264 payload,格式,Mpeg4 payload,格式,相关的程序和库,流媒体协议概述,起源：流式播放,vs,下载,协议：,RTP,、,RTSP,，强调实时性,应用：,微软的,MMS,，以及,RTSP,的变种,Real,的,RM,，以及,RTSP,的变种,Adobe,（收购自,MicroMedia,）的,flv,，,rtmp,规范化：,ISMA,协会，整合现有协议，强调互操作性,流媒体播放框架,应用层获取,RTSP URL,RTSP,协议进行播放控制,SDP,协议进行描述,RTP/RTCP,协议数据传输,Payload,层封装数据格式,RTSP,协议：概述,一般基于,TCP,传输,使用类似,HTTP,的协议结构,请求,first-line,：新增,DESCRIBE,、,SETUP,等,应答,first-line,：例如,RTSP/1.0 200 OK,Header,字段：“,key:value,rn,”,格式，以空行“,rn,”,结束,Body,内容：格式不限，通过,Content-Length,确定大小,允许双向发送命令,RTSP,协议：例子,SET_PARAMETER rtsp:/192.168.182.8:8888/sample.mp4 RTSP/1.0,CSeq,:5,x-transport-options:late-tolerance=1.400000,Session:5154404056653789650,User-Agent:QuickTime/7.5.5(,qtver,=7.5.5;os=Windows NT),RTSP/1.0 200 OK,Server:DSS/6.0.3(Build/526.3;Platform/Linux;Release/Darwin Streaming Server;State/Development;),Cseq,:5,Session:5154404056653789650,RTSP,协议：常用,header,字段,常用,Header,字段：,CSeq,：顺序号，每次递增,User-Agent,：客户程序信息,Server,：服务程序信息,Session,：标记一次点播过程,某些命令特有的,Header,字段：,Transport,：,SETUP,时协商通道信息,Range,：,PLAY,时标记播放位置,应用自定义字段（,x-,开头）：,x-retransmit,：,Darwin,的,RUDP,重传协商标记,RTSP,协议：常用命令,DESCRIBE,询问媒体信息，,SETUP,创建传输通道,PLAY,开始播放,PAUSE,暂停播放,TEARDOWN,结束播放,OPTIONS,询问能力,ANNOUNCE,主动发布媒体,GET_PARAMETER,查询参数,SET_PARAMETER,设置参数,RTSP,协议：,DESCRIBE,命令,获取媒体的描述信息：有哪些,track,，各个,track,的格式，控制方式等,DESCRIBE rtsp:/192.168.182.8:8888/sample.mp4 RTSP/1.0,CSeq,:1,Accept:application/,sdp,Bandwidth:384000,Accept-Language:hr-HR,User-Agent:QuickTime/7.5.5(,qtver,=7.5.5;os=Windows NT 5.2Service Pack 2),RTSP,协议：,DESCRIBE,命令应答,Content-Base,用于后续,SETUP,命令构建,URL,BODY,信息中是,SDP,描述,RTSP/1.0 200 OK,Server:DSS/6.0.3,Cseq,:1,Content-length:753,Content-Type:application/,sdp,Content-Base:rtsp:/192.168.182.8:8888/sample.mp4/,v=0,SDP,协议（,1,）,一份全局信息，多份媒体信息,v=0,o=,StreamingServer,3440750359 1231761553000 IN IP4 192.168.182.8,s=/home/drangon/sample_h264_100kbit.mp4,u=,e=admin,c=IN IP4 0.0.0.0,b=AS:2097172,t=0 0,a=control:*,a=isma-compliance:2,2.0,2,a=,range:npt,=0-70.00000,SDP,协议（,2,）,rtpmap,：,RTP,包说明，封装格式（,h264,），,timestamp,单位,control,：,track,的控制信息,fmtp,：媒体格式相关的参数，封装、解码相关,m=video 0 RTP/AVP,96,a=3GPP-Adaptation-Support:1,a=,rtpmap,:96,H264,/90000,a=,control:trackID,=3,a=framesize:96 192-242,a=,fmtp,:96,packetization,-mode=1;profile-level-id=4D400C;sprop-parameter-sets=J01ADKkYYELxCA=,KM4JiA=,a=mpeg4-esid:201,RTSP,协议：,SETUP,命令,URL,的计算，如何指定,track,？,DESCRIBE,应答中：,Content-Base:,rtsp:/192.168.182.8:8888/sample.mp4/,SDP,中：,a=,control:,trackID,=3,Transport,，,UDP,传输方式，,unicast,，,client_port,SETUP,rtsp:/192.168.182.8:8888/sample.mp4/trackID=3,RTSP/1.0,CSeq,:3,Transport:,RTP/,AVP;unicast;client_port,=6972-6973,x-retransmit:our-retransmit,x-dynamic-rate:1,x-transport-options:late-tolerance=1.400000,Session:5154404056653789650,User-Agent:QuickTime/7.5.5,RTSP,协议：,SETUP,命令的应答,Transport,，传输方式的协商结果，确认,client_port,，增加,server_port,RTSP/1.0 200 OK,Server:DSS/6.0.3,Cseq,:3,Session:5154404056653789650,Transport:,RTP/,AVP;unicast;source,=192.168.182.8;client_port=6972-6973;server_port=6970-6971;ssrc=18512542,x-Transport-Options:late-tolerance=1.400000,x-Retransmit:our-retransmit,x-Dynamic-Rate:1,RTSP,协议：,SETUP,的,TCP,传输,SETUP,命令协商使用,TCP,方式,Transport:,RTP/AVP/,TCP;interleaved,=2-3,RTSP,连接中，内嵌二进制数据,四字节头，首字节,“,$”,（,0 x24,），用来区分正常,RTSP,请求还是内嵌二进制数据,第二字节是,channel,值，（,interleaved,时协商）,第三、四字节是,长度,，,network order,后面是二进制数据（,RTP,、,RTCP,包）,RTSP,协议：,PLAY,命令,Range,，指定播放位置，实现,SEEK,操作，实时监视不支持,Speed,，指定播放速度，实现快放慢放,连续多个,PLAY,的语义,播放列表,PLAY rtsp:/192.168.182.8:8888/sample.mp4 RTSP/1.0,CSeq,:4,Range:,npt,=5.000000-70.000000,x-prebuffer,:,maxtime,=2.000000,x-transport-options:late-tolerance=10,Session:5154404056653789650,User-Agent:QuickTime/7.5.5,RTSP,协议：其他命令,PAUSE,命令：暂停（直播不支持）,OPTIONS,命令：查询支持能力，返回支持的命令清单。有时会用来做,TCP,保活,SET_PARAMETER,和,GET_PARAMETER,：参数读写，一般用于应用层,ANNOUNCE,命令，一般用于录制，类似,DESCRIBE,，但方向不同，请求者直接提供,SDP,信息,RTP,协议,UDP,传输（或者内嵌于,RTSP,连接中）,强调实时性，没有重传（应用层可自定义）,不同类型的,payload,有各自封装格式,四部分组成，,extension,和,padding,可选,RTP,Header,Extension,（可选）,Payload,（根据类型封装）,Padding,（可选）,RTP,协议：,Header,V,：版本号，,2,P,：,padding,位，附在最后，末字节表示长度,X,：,extension,位，扩展内容，紧跟,header,，,2,字节,profile,，,2,字节,length,，然后是扩展内容,RTP,协议,CC,：,CSRC,数量，可选，一般为,0,M,：,mark,位，一般一帧数据最后一包为,1,PT,：,payload,类型，自定义从,96,开始,Seqence,Num,：顺序号，连续计数,Timestamp,：时间戳，根据,SDP,单位递增,SSRC,：同步源（略）,CSRC,：贡献源（略）,RTCP,协议,在另外一个,UDP,（,channel,）中双向传输,一个,UDP,包内可以有多个,RTCP,包,SR,、,RR,用来报告发送和接收统计，并且可以用来计算,round-trip,，没几个正确实现,BYE,包报告源结束,RTP,载荷：,MPEG4,帧格式,一些基本概念：,YUV,输入、编码输出、,I,帧、,P,帧,I,帧的码流：,000001,b0,03,000001,b5,08,000001,00,000001,20,00c888ffffe11150b042414183,000001,b6,10000c23202.,P,帧的码流,000001,b6,5088ac0cb,B6,后一字节高两位：,00=I,帧，,01=P,，,10=B,RTP,载荷：,MPEG4,的,SDP,描述,Mpeg4,视频一般使用,RFC3016,（音频,RFC3640,）,SDP,描述：,MP4V-ES,是封装类型，有对应的,RFC,描述,90000,是,timestamp,单位，,25,帧时每帧递增,90000/25=3600,Profile-level-id,，,config,是解码参数,m=video 0 RTP/AVP 96,a=rtpmap:96,MP4V-ES,/,90000,a=,control:trackID,=0,a=mpeg4-esid:1,a=fmtp:96,profile-level-id,=1;,config,=000001b003000001b508000001000000012000c888ffffe11150b042414183;,RTP,载荷：,MPEG4,的,payload,封装,Mpeg4,视频的,RTP payload,封装,通常只考虑两种情况（没必要使用复杂的组合拆分）,（,1,）如果一个帧小于,RTP,最大,payload,大小，则直接把整个帧作为,RTP,的,payload,发送。,（,2,）如果一个帧大于,RTP,最大,payload,大小，可以拆分成多个分片（,fragment,），每个分片大小不超过,RTP,最大,payload,的大小。这些所有的,RTP,包，,timestamp,都一样，,mark,位除最后一个包为,1,，前面所有包均为,0,RTP,载荷：,H264,帧格式,NAL,的基本概念，一个帧可以有多个,NAL,NAL header,格式（一个字节）：,Forbidden_zero_bit,：一个,bit,，必须为,0,Nal_ref_idc,：两个,bit,，,I,帧非,0,Type,：五个,bit,，帧类型,常见,NAL,类型：,1,：,non-IDR picture,，非,I,帧,5,：,IDR picture,，,I,帧,6,：,SEI,7,：,SPS,，,sequence,参数,8,：,PPS,，,picture,参数,RTP,载荷：,H264,帧格式（,2,）,Byte stream format,解决连续码流的帧分界问题，但如果有其他分界方式，可以不采用这种方式,具体实现，简单来说，在每个,NAL,头部添加,000001,前缀，,NAL,内部已经避免出现这个前缀,RTP payload,本身已经能够做帧分界，规范要求不能有,000001,前缀,RTP,载荷：,h264,的帧格式（,3,）,I,帧的码流：,000001,67,42e00d56a2c4c4,000001,68,68e3c8,000001,06,e0010080,000001,65,b6000038754fc6e224452d,P,帧的码流,000001,61,d88377fe4e3e07,RTP,载荷：,h264,的,SDP,描述,h264,视频使用,RFC 3984,SDP,描述：,H264,是封装类型，有对应的,RFC,描述,90000,是,timestamp,单位，必须为,90000,Packetization,-mode,是可使用的打包格式,Profile-level-id,、,sprop,-parameter-sets,是解码参数（,SPS,、,PPS,）,m=video 0 RTP/AVP 96,a=3GPP-Adaptation-Support:1,a=rtpmap:96,H264,/,90000,a=,control:trackID,=3,a=fmtp:96,packetization,-mode,=1;,profile-level-id,=4D400C;,sprop-parameter-sets,=J01ADKkYYELxCA=,KM4JiA=,RTP,载荷：,h264,的,payload,封装,Packetization,-mode,一般取值,1,，,Non-Interleaved mode,packet,格式，,NAL unit,、,FU-A,RTP,载荷：,h264,的,payload,封装（,2,）,NAL unit,格式，,NAL,大小小于一个,RTP,最大,payload,大小，直接将,NAL,作为,RTP,的,payload,STAP-A,格式，将多个,NAL,放入一个,RTP,包中，总长度不超过一个,RTP,最大,payload,大小,RTP,载荷：,h264,的,payload,封装（,2,）,FU-A,格式，一个,NAL,拆分成多个,RTP,包,RTP,载荷：,h264,的,payload,封装（,3,）,假设一个,NAL,大小是,5000,字节，开头的,NAL header,字节为,0 x65,，,RTP payload,大小为,1400,字节。那么这个,NAL,将分拆成,4,个,RTP,包的,payload,中。,char nal_data5000;/,nal,的数据,unsigned char,nal_header,=nal_data0;,第一个,RTP,的,payload,（共,1400,字节）：,payload0,的值：,(0 x1C|(,nal_header,&0 x60),payload1,的值：,(,0 x80,|(,nal_header,&0 x1F),payload2,到,payload1399,的值：,nal_data1,到,nal_data1398,第二个,RTP,的,payload,（共,1400,字节）：,payload0,的值：,(0 x1C|(,nal_header,&0 x60),payload1,的值：,(,nal_header,&0 x1F),payload2,到,payload1399,的值：,nal_data1399,到,nal_data2796,第三个,RTP,的,payload,（共,1400,字节）：,payload0,的值：,(0 x1C|(,nal_header,&0 x60),payload1,的值：,(,nal_header,&0 x1F),payload2,到,payload1399,的值：,nal_data2797,到,nal_data4194,第四个,RTP,的,payload,（共,807,字节）：,payload0,的值：,(0 x1C|(,nal_header,&0 x60),payload1,的值：,(,0 x40,|(,nal_header,&0 x1F),payload2,到,payload806,的值：,nal_data4195,到,nal_data4999,相关的程序和库,DarwinStreamingServer,和,Quicktime,Mov,格式成为,ISO,标准,Hint track,优化,RTP,封包,支持标准,RTSP/RTP,协议，使用标准的扩展协商方式,RUDP,的确认重传机制（,RTCP APP,包）,其他一些应用层设置，快速启动等,相关的程序和库（,2,）,Mpeg4ip,（思科）,开源客户端播放器（服务器用,darwin,）,整合了很多编解码和网络协议库,L,（前身是,）,Rtsp/rtp,库，网络框架，被很多其他项目所使用,VLC,（以前还有个,VLS,，已经合并到,VLC,）,开源播放器，支持各种输入输出方式,Ffmpeg,、,mplayer,编解码强，支持,RTP,封包，,server,功能弱,参考文献,RTSP,规范：,RFC 2326,SDP,规范：,RFC 2327,RTP/RTCP,规范：,RFC1890,Mpeg4,封装格式：,RFC 3016,H264,封装格式：,RFC 3984,谢谢大家！,