RTP/RTCP Real-Time Protocol / Real-Time Control Protocol 實時傳輸協(xié)議/實時控制協(xié)議
RTP/RTCP協(xié)議簡介 實時傳輸協(xié)議RTP（Realtime Transport Protocol）：是針對Internet上多媒體數(shù)據(jù)流的一個傳輸協(xié)議, 由IETF(Internet工程任務組)作為RFC1889發(fā)布。RTP被定義為在一對一或一對多的傳輸情況下工作，其目的是提供時間信息和實現(xiàn)流同步。RTP的典型應用建立在UDP上，但也可以在TCP或ATM等其他協(xié)議之上工作。RTP本身只保證實時數(shù)據(jù)的傳輸，并不能為按順序傳送數(shù)據(jù)包提供可靠的傳送機制，也不提供流量控制或擁塞控制，它依靠RTCP提供這些服務。
實時傳輸控制協(xié)議RTCP（Realtime Transport Control Protocol）：負責管理傳輸質(zhì)量在當前應用進程之間交換控制信息。在RTP會話期間，各參與者周期性地傳送RTCP包，包中含有已發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量、丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量等統(tǒng)計資料，因此，服務器可以利用這些信息動態(tài)地改變傳輸速率，甚至改變有效載荷類型。RTP和RTCP配合使用，能以有效的反饋和最小的開銷使傳輸效率最佳化，故特別適合傳送網(wǎng)上的實時數(shù)據(jù)。
RTCP主要有4個功能:
（1）用反饋信息的方法來提供分配數(shù)據(jù)的傳送質(zhì)量，這種反饋可以用來進行流量的擁塞控制，也可以用來監(jiān)視網(wǎng)絡和用來診斷網(wǎng)絡中的問題；
（2）為RTP源提供一個永久性的CNAME（規(guī)范性名字）的傳送層標志，因為在發(fā)現(xiàn)沖突或者程序更新重啟時SSRC(同步源標識)會變，需要一個運作痕跡，在一組相關(guān)的會話中接收方也要用CNAME來從一個指定的與會者得到相聯(lián)系的數(shù)據(jù)流（如音頻和視頻）；
（3）根據(jù)與會者的數(shù)量來調(diào)整RTCP包的發(fā)送率；
（4）傳送會話控制信息，如可在用戶接口顯示與會者的標識，這是可選功能。
RTP/RTCP工作過程 工作時，RTP協(xié)議從上層接收流媒體信息碼流（如H.263），裝配成RTP數(shù)據(jù)包發(fā)送給下層，下層協(xié)議提供RTP和RTCP的分流。如在UDP中，RTP使用一個偶數(shù)號端口，則相應的RTCP使用其后的奇數(shù)號端口。RTP數(shù)據(jù)包沒有長度限制，它的最大包長只受下層協(xié)議的限制。
RTP會話和流的兩級分用
一個RTP會話(Session)包括傳給某個指定目的地對(Destination Pair)的所有通信量，發(fā)送方可能包括多個。而從同一個同步源發(fā)出的RTP分組序列稱為流(Stream),一個RTP會話可能包含多個RTP流。一個RTP分組在服務器端發(fā)送出去的時候總是要指定屬于哪個會話和流，在接收時也需要進行兩級分用，即會話分用和流分用。只有當RTP使用同步源標識(SSRC)和分組類型(PTYPE)把同一個流中的分組組合起來，才能夠使用序列號(Sequence Number)和時間戳(Timestamp)對分組進行排序和正確回放。
由于實時數(shù)據(jù)的獨有性，不同實時客戶可以共用一個RTP實時服務線程和一個RTCP實時服務線程，這樣可以大大減小服務器的負擔，而每個文件客戶由于請求的文件不同，相應地對速度和開始時間的要求都可能不同，所以需要有自己獨有的RTP文件服務線程和RTCP文件服務線程。
RTP服務線程負責把實時數(shù)據(jù)流發(fā)送給客戶，RTCP服務線程根據(jù)RTP線程的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，產(chǎn)生發(fā)送方報告給客戶。RTP線程和RTCP線程之間通過一段共享內(nèi)存交互統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對共享內(nèi)存必須設置互斥體進行保護，防止出現(xiàn)錯誤讀寫。在這種方式下，服務器可以根據(jù)每個用戶的不同請求和具體情況方便地提供不同的服務。
RTP 時間戳的處理
時間戳字段是RTP首部中說明數(shù)據(jù)包時間的同步信息，是數(shù)據(jù)能以正確的時間順序恢復的關(guān)鍵。時間戳的值給出了分組中數(shù)據(jù)的第一個字節(jié)的采樣時間(Sampling Instant)，要求發(fā)送方時間戳的時鐘是連續(xù)、單調(diào)增長的，即使在沒有數(shù)據(jù)輸入或發(fā)送數(shù)據(jù)時也是如此。在靜默時，發(fā)送方不必發(fā)送數(shù)據(jù)，保持時間戳的增長，在接收端，由于接收到的數(shù)據(jù)分組的序號沒有丟失，就知道沒有發(fā)生數(shù)據(jù)丟失，而且只要比較前后分組的時間戳的差異，就可以確定輸出的時間間隔。
RTP規(guī)定一次會話的初始時間戳必須隨機選擇，但協(xié)議沒有規(guī)定時間戳的單位，也沒有規(guī)定該值的精確解釋，而是由負載類型來確定時鐘的顆粒，這樣各種應用類型可以根據(jù)需要選擇合適的輸出計時精度。
在RTP傳輸音頻數(shù)據(jù)時，一般選定邏輯時間戳速率與采樣速率相同，但是在傳輸視頻數(shù)據(jù)時，必須使時間戳速率大于每幀的一個滴答。如果數(shù)據(jù)是在同一時刻采樣的，協(xié)議標準還允許多個分組具有相同的時間戳值。
RTP協(xié)議沒有規(guī)定RTP分組的長度和發(fā)送數(shù)據(jù)的速度，因而需要根據(jù)具體情況調(diào)整服務器端發(fā)送媒體數(shù)據(jù)的速度。對來自設備的實時數(shù)據(jù)可以采取等時間間隔訪問設備緩沖區(qū)，在有新數(shù)據(jù)輸入時發(fā)送數(shù)據(jù)的方式，時間戳的設置相對容易。對已經(jīng)錄制好的本地硬盤上的媒體文件，以H.263格式的文件為例，由于文件本身不包含幀率信息，所以需要知道錄制時的幀率或者設置一個初始值，在發(fā)送數(shù)據(jù)的時候找出發(fā)送數(shù)據(jù)中的幀數(shù)目，根據(jù)幀率和預置值來計算時延，以適當?shù)乃俣劝l(fā)送數(shù)據(jù)并設置時間戳信息。
RTCP的一個關(guān)鍵作用就是能讓接收方同步多個RTP流，例如：當音頻與視頻一起傳輸?shù)臅r候，由于編碼的不同，RTP使用兩個流分別進行傳輸，這樣兩個流的時間戳以不同的速率運行，接收方必須同步兩個流，以保證聲音與影像的一致。為能進行流同步，RTCP要求發(fā)送方給每個傳送一個唯一的標識數(shù)據(jù)源的規(guī)范名(Canonical Name），盡管由一個數(shù)據(jù)源發(fā)出的不同的流具有不同的同步源標識(SSRC)，但具有相同的規(guī)范名，這樣接收方就知道哪些流是有關(guān)聯(lián)的。而發(fā)送方報告報文所包含的信息可被接收方用于協(xié)調(diào)兩個流中的時間戳值。發(fā)送方報告中含有一個以網(wǎng)絡時間協(xié)議NTP(Network Time Protocol)格式表示的絕對時間值，接著RTCP報告中給出一個RTP時間戳值，產(chǎn)生該值的時鐘就是產(chǎn)生RTP分組中的TimeStamp字段的那個時鐘。由于發(fā)送方發(fā)出的所有流和發(fā)送方報告都使用同一個絕對時鐘，接收方就可以比較來自同一數(shù)據(jù)源的兩個流的絕對時間，從而確定如何將一個流中的時間戳值映射為另一個流中的時間戳值。
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