RTP/RTCP Real-Time Protocol / Real-Time Control Protocol 實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議/實(shí)時(shí)控制協(xié)議
RTP/RTCP協(xié)議簡(jiǎn)介 實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP（Realtime Transport Protocol）：是針對(duì)Internet上多媒體數(shù)據(jù)流的一個(gè)傳輸協(xié)議, 由IETF(Internet工程任務(wù)組)作為RFC1889發(fā)布。RTP被定義為在一對(duì)一或一對(duì)多的傳輸情況下工作，其目的是提供時(shí)間信息和實(shí)現(xiàn)流同步。RTP的典型應(yīng)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(shí)時(shí)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(jī)制，也不提供流量控制或擁塞控制，它依靠RTCP提供這些服務(wù)。
實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議RTCP（Realtime Transport Control Protocol）：負(fù)責(zé)管理傳輸質(zhì)量在當(dāng)前應(yīng)用進(jìn)程之間交換控制信息。在RTP會(huì)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(jì)資料，因此，服務(wù)器可以利用這些信息動(dòng)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
RTCP主要有4個(gè)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(jìn)行流量的擁塞控制，也可以用來監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)和用來診斷網(wǎng)絡(luò)中的問題；
（2）為RTP源提供一個(gè)永久性的CNAME（規(guī)范性名字）的傳送層標(biāo)志，因?yàn)樵诎l(fā)現(xiàn)沖突或者程序更新重啟時(shí)SSRC(同步源標(biāo)識(shí))會(huì)變，需要一個(gè)運(yùn)作痕跡，在一組相關(guān)的會(huì)話中接收方也要用CNAME來從一個(gè)指定的與會(huì)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(huì)者的數(shù)量來調(diào)整RTCP包的發(fā)送率；
（4）傳送會(huì)話控制信息，如可在用戶接口顯示與會(huì)者的標(biāo)識(shí)，這是可選功能。
RTP/RTCP工作過程 工作時(shí)，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(gè)偶數(shù)號(hào)端口，則相應(yīng)的RTCP使用其后的奇數(shù)號(hào)端口。RTP數(shù)據(jù)包沒有長(zhǎng)度限制，它的最大包長(zhǎng)只受下層協(xié)議的限制。
RTP會(huì)話和流的兩級(jí)分用
一個(gè)RTP會(huì)話(Session)包括傳給某個(gè)指定目的地對(duì)(Destination Pair)的所有通信量，發(fā)送方可能包括多個(gè)。而從同一個(gè)同步源發(fā)出的RTP分組序列稱為流(Stream),一個(gè)RTP會(huì)話可能包含多個(gè)RTP流。一個(gè)RTP分組在服務(wù)器端發(fā)送出去的時(shí)候總是要指定屬于哪個(gè)會(huì)話和流，在接收時(shí)也需要進(jìn)行兩級(jí)分用，即會(huì)話分用和流分用。只有當(dāng)RTP使用同步源標(biāo)識(shí)(SSRC)和分組類型(PTYPE)把同一個(gè)流中的分組組合起來，才能夠使用序列號(hào)(Sequence Number)和時(shí)間戳(Timestamp)對(duì)分組進(jìn)行排序和正確回放。
由于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的獨(dú)有性，不同實(shí)時(shí)客戶可以共用一個(gè)RTP實(shí)時(shí)服務(wù)線程和一個(gè)RTCP實(shí)時(shí)服務(wù)線程，這樣可以大大減小服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，而每個(gè)文件客戶由于請(qǐng)求的文件不同，相應(yīng)地對(duì)速度和開始時(shí)間的要求都可能不同，所以需要有自己獨(dú)有的RTP文件服務(wù)線程和RTCP文件服務(wù)線程。
RTP服務(wù)線程負(fù)責(zé)把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流發(fā)送給客戶，RTCP服務(wù)線程根據(jù)RTP線程的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生發(fā)送方報(bào)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(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)共享內(nèi)存必須設(shè)置互斥體進(jìn)行保護(hù)，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤讀寫。在這種方式下，服務(wù)器可以根據(jù)每個(gè)用戶的不同請(qǐng)求和具體情況方便地提供不同的服務(wù)。
RTP 時(shí)間戳的處理
時(shí)間戳字段是RTP首部中說明數(shù)據(jù)包時(shí)間的同步信息，是數(shù)據(jù)能以正確的時(shí)間順序恢復(fù)的關(guān)鍵。時(shí)間戳的值給出了分組中數(shù)據(jù)的第一個(gè)字節(jié)的采樣時(shí)間(Sampling Instant)，要求發(fā)送方時(shí)間戳的時(shí)鐘是連續(xù)、單調(diào)增長(zhǎng)的，即使在沒有數(shù)據(jù)輸入或發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)也是如此。在靜默時(shí)，發(fā)送方不必發(fā)送數(shù)據(jù)，保持時(shí)間戳的增長(zhǎng)，在接收端，由于接收到的數(shù)據(jù)分組的序號(hào)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(shí)間戳的差異，就可以確定輸出的時(shí)間間隔。
RTP規(guī)定一次會(huì)話的初始時(shí)間戳必須隨機(jī)選擇，但協(xié)議沒有規(guī)定時(shí)間戳的單位，也沒有規(guī)定該值的精確解釋，而是由負(fù)載類型來確定時(shí)鐘的顆粒，這樣各種應(yīng)用類型可以根據(jù)需要選擇合適的輸出計(jì)時(shí)精度。
在RTP傳輸音頻數(shù)據(jù)時(shí)，一般選定邏輯時(shí)間戳速率與采樣速率相同，但是在傳輸視頻數(shù)據(jù)時(shí)，必須使時(shí)間戳速率大于每幀的一個(gè)滴答。如果數(shù)據(jù)是在同一時(shí)刻采樣的，協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)還允許多個(gè)分組具有相同的時(shí)間戳值。
RTP協(xié)議沒有規(guī)定RTP分組的長(zhǎng)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(wù)器端發(fā)送媒體數(shù)據(jù)的速度。對(duì)來自設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以采取等時(shí)間間隔訪問設(shè)備緩沖區(qū)，在有新數(shù)據(jù)輸入時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)的方式，時(shí)間戳的設(shè)置相對(duì)容易。對(duì)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(shí)的幀率或者設(shè)置一個(gè)初始值，在發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候找出發(fā)送數(shù)據(jù)中的幀數(shù)目，根據(jù)幀率和預(yù)置值來計(jì)算時(shí)延，以適當(dāng)?shù)乃俣劝l(fā)送數(shù)據(jù)并設(shè)置時(shí)間戳信息。
RTCP的一個(gè)關(guān)鍵作用就是能讓接收方同步多個(gè)RTP流，例如：當(dāng)音頻與視頻一起傳輸?shù)臅r(shí)候，由于編碼的不同，RTP使用兩個(gè)流分別進(jìn)行傳輸，這樣兩個(gè)流的時(shí)間戳以不同的速率運(yùn)行，接收方必須同步兩個(gè)流，以保證聲音與影像的一致。為能進(jìn)行流同步，RTCP要求發(fā)送方給每個(gè)傳送一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)源的規(guī)范名(Canonical Name），盡管由一個(gè)數(shù)據(jù)源發(fā)出的不同的流具有不同的同步源標(biāo)識(shí)(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(bào)告報(bào)文所包含的信息可被接收方用于協(xié)調(diào)兩個(gè)流中的時(shí)間戳值。發(fā)送方報(bào)告中含有一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議NTP(Network Time Protocol)格式表示的絕對(duì)時(shí)間值，接著RTCP報(bào)告中給出一個(gè)RTP時(shí)間戳值，產(chǎn)生該值的時(shí)鐘就是產(chǎn)生RTP分組中的TimeStamp字段的那個(gè)時(shí)鐘。由于發(fā)送方發(fā)出的所有流和發(fā)送方報(bào)告都使用同一個(gè)絕對(duì)時(shí)鐘，接收方就可以比較來自同一數(shù)據(jù)源的兩個(gè)流的絕對(duì)時(shí)間，從而確定如何將一個(gè)流中的時(shí)間戳值映射為另一個(gè)流中的時(shí)間戳值。
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