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5, protocolo RTSP
Documento de referência RFC2326
O Real Time Streaming Protocol (Real Time Streaming Protocol) é um protocolo de streaming de multimídia usado para controlar som ou vídeo e permite o controle de demanda de streaming múltiplo simultâneo. O protocolo de comunicação de rede usado durante a transmissão não está dentro da faixa definida. O lado do servidor Você pode escolher usar TCP ou UDP para transmitir conteúdo de streaming. Sua sintaxe e operação são semelhantes a HTTP 1.1, mas a sincronização de tempo não é particularmente enfatizada, portanto, pode tolerar atrasos na rede. O controle de demanda multitransmissão (Multicast) mencionado anteriormente pode não apenas reduzir o uso da rede no lado do servidor, mas também oferecer suporte a videoconferências com vários participantes (videoconferência). Por funcionar de forma semelhante ao HTTP1.1, a função de cache "Cache" do servidor proxy "Proxy" também se aplica ao RTSP e, como o RTSP tem uma função de redirecionamento, o servidor que fornece o serviço pode ser alternado de acordo com a carga real situação para evitar carga excessiva concentrada no mesmo servidor e causar atraso.
foi proposto em conjunto pela Real Networks e Netscape. O protocolo define como os aplicativos um-para-muitos podem efetivamente transmitir dados multimídia por meio de uma rede IP. O RTSP fornece uma estrutura extensível que possibilita o controle e sob demanda de dados em tempo real, como áudio e vídeo. As fontes de dados incluem dados ao vivo e dados armazenados em clipes.
O objetivo deste protocolo é controlar várias conexões de transmissão de dados, fornecer uma maneira de selecionar canais de transmissão, como UDP, UDP multicast e TCP, e fornecer métodos para selecionar um mecanismo de transmissão baseado em RTP.
A relação entre RTSP e RTP
RTP: protocolo de transporte em tempo real
RTP / RTCP é o protocolo de transmissão de dados real;
RTP transmite dados de áudio / vídeo. Se for PLAY, o servidor o envia para o cliente. Se for RECORD, pode ser enviado ao servidor pelo cliente. Todo o protocolo RTP consiste em duas partes intimamente relacionadas: protocolo de dados RTP e protocolo de controle RTP (ou seja, RTCP) ;
RTCP: RTCP inclui Relatório do Remetente e Relatório do Receptor, usado para sincronização de áudio / vídeo e outros fins, e é um protocolo de controle;
RTSP: Protocolo de transmissão em tempo real (RTSP)
As solicitações RTSP incluem principalmente DESCRIBE, SETUP, PLAY, PAUSE, TEARDOWN, OPTIONS, etc., como o nome indica, pode ser conhecido como uma função de diálogo e controle;
Durante a conversação RTSP, SETUP pode determinar a porta usada pelo RTP / RTCP, PLAY / PAUSE / TEARDOWN pode iniciar ou parar o envio de RTP, etc .;
6. Protocolo TCP e UDP
protocolo TCP
TCP, o nome completo é Protocolo de Controle de Transferênciae o nome chinês é Transmission Control Protocol. Ele funciona na camada de transporte OSI e fornece serviços de transmissão confiáveis orientados por conexão.
O trabalho do TCP é principalmente estabelecer uma conexão e, em seguida, receber dados do programa da camada de aplicação e transmitir. TCP usa conexão de circuito virtual para funcionar. Antes de enviar os dados, é necessário estabelecer uma conexão entre o remetente e o destinatário. Após o envio dos dados, o remetente esperará que o destinatário dê uma resposta de confirmação, caso contrário, o remetente pensará que os dados foram perdidos e os reenviará.
O RTP não é como o http e o ftp, que podem baixar completamente o arquivo do filme inteiro. Ele envia dados pela rede a uma taxa de dados fixa. O cliente também observa o arquivo do filme nessa velocidade. Depois que a tela do filme é reproduzida, ela não pode ser reproduzida repetidamente. , A menos que você solicite dados do servidor novamente.
A maior diferença entre RTSP e RTP é que: RTSP é um protocolo de transmissão de dados em tempo real bidirecional, que permite ao cliente enviar solicitações ao servidor, como operações de reprodução, avanço rápido e retrocesso.
Claro, o RTSP pode transmitir dados com base em RTP, e também pode escolher TCP, UDP, UDP multicast e outros canais para enviar dados, o que tem boa escalabilidade.
É um protocolo de camada de aplicativo de rede semelhante ao protocolo http.
Porta de origem: a porta do remetente é especificada
Porta de destino: o número da porta da extremidade receptora é especificado
Número de sequência: indica a posição do segmento na sequência de segmentos a serem transmitidos
Número de confirmação: especifica o número de sequência do segmento recebido com sucesso, o número de sequência de confirmação contém o próximo número de sequência que o final que envia a confirmação espera receber
Deslocamento TCP: especifica o comprimento do cabeçalho do segmento. O comprimento do cabeçalho da seção depende da opção definida no campo de opção do cabeçalho da seção
Reservado: um campo reservado é designado para uso futuro
Sinais: SYN, ACK, PSH, RST, URG, FIN
SYN: significa sincronização
ACK: significa confirmação
PSH: Indica que os dados serão enviados para o processo de recebimento o mais rápido possível
RST: Indica redefinir a conexão
URG: Indica ponteiro de emergência
FIN: indica que o remetente concluiu a transmissão de dados
Janela: Especifique o comando sobre o tamanho do próximo segmento que o remetente pode transmitir
Checksum: O checksum contém o cabeçalho do segmento TCP e parte dos dados, usado para verificar a confiabilidade do cabeçalho do segmento e parte dos dados
Emergência: indica que o segmento contém informações de emergência e o ponteiro de emergência é válido apenas quando o sinalizador URG é definido como 1.
Opções: o tamanho do segmento reconhecido, carimbo de data / hora, o final do campo de opção são especificados e a opção de limite do campo de opção é especificada
Como funciona o TCP
Estabelecimento da conexão TCP: O processo de estabelecimento da conexão TCP também é chamado de handshake TCP de três vias. Primeiro, o host remetente inicia uma solicitação de sincronização (SYN) para estabelecer uma conexão com o host receptor; o host receptor responde com uma resposta de sincronização / confirmação (SYN / ACK) ao host remetente após receber este pedido; o host remetente recebe isso Depois que o pacote é enviado uma confirmação (ACK) para o host receptor, neste momento a conexão TCP é estabelecida com sucesso;
Encerramento da conexão TCP: após o host remetente e o host de destino estabelecerem uma conexão TCP e concluírem a transmissão de dados, um pacote de dados com o sinalizador final definido como 1 será enviado para fechar a conexão TCP e liberar o espaço de buffer ocupado pela conexão em o mesmo tempo; Configuração de redefinição de TCP: TCP permite que a conexão seja interrompida repentinamente durante a transmissão, o que é chamado de redefinição de TCP;
Classificação e confirmação de dados TCP: TCP é um protocolo de transmissão confiável. Ele usa números de sequência e números de confirmação para rastrear a recepção de dados durante a transmissão;
Retransmissão TCP: no processo de transmissão TCP, se o host receptor não receber uma resposta de confirmação a um pacote de dados dentro do período de tempo limite de retransmissão, o host remetente considera o pacote de dados perdido e envia o pacote de dados ao receptor novamente. é chamado de retransmissão TCP;
Confirmação de atraso de TCP: o TCP nem sempre confirma o data imediatamente após recebê-lo. Ele permite que o host envie sua própria mensagem de confirmação para a outra parte enquanto recebe os dados.
Proteção de dados TCP (checksum): TCP é um protocolo de transmissão confiável, que fornece cálculo de checksum para realizar a integridade dos dados durante a transmissão.
Protocolo UDP
O protocolo UDP é a abreviatura de UserDatagramProtocol inglês, ou seja, protocolo de datagrama do usuário, que é usado principalmente para oferecer suporte a aplicativos de rede que precisam transmitir dados entre computadores. Numerosos aplicativos de rede cliente / servidor, incluindo sistemas de videoconferência em rede, precisam usar o protocolo UDP. O protocolo UDP tem sido usado por muitos anos, desde o seu início. Embora seu brilho inicial tenha sido obscurecido por alguns protocolos semelhantes, mesmo hoje, o UDP ainda é um protocolo de camada de transporte de rede muito prático e viável.
Como o conhecido protocolo TCP (Transmission Control Protocol), o protocolo UDP está localizado diretamente acima do protocolo IP (Internet Protocol). De acordo com o modelo de referência OSI (Open System Interconnection), UDP e TCP são ambos protocolos da camada de transporte.
A principal função do protocolo UDP é compactar o tráfego de dados da rede na forma de datagramas. Um datagrama típico é uma unidade de transmissão de dados binários. Os primeiros 8 bytes de cada datagrama são usados para conter informações de cabeçalho e os bytes restantes são usados para conter dados de transmissão específicos.
7. RTP / RTCP, RTMP, TCP, comparação de protocolo UDP
O TCP é um protocolo ponto a ponto, o que significa que cada cliente precisa separar o link cliente / servidor, portanto, a transmissão de dados para vários clientes não pode ser realizada no nível da rede. Se um fluxo de dados deve ser transmitido para vários clientes ao mesmo tempo, o servidor deve transmitir uma cópia do fluxo de dados para cada cliente. O TCP pode ajustar dinamicamente a velocidade de transmissão de acordo com a largura de banda da rede e o grau de congestionamento e reenviar os pacotes de dados perdidos. A confiabilidade da transmissão de dados é garantida, mas os recursos do servidor são caros e é difícil garantir o desempenho em tempo real da transmissão do fluxo de dados quando o fluxo de dados é grande.
UDP é um protocolo de transmissão não confiável. No final do envio, a velocidade com que o UDP transmite dados é limitada apenas pela velocidade com que o aplicativo gera dados, a capacidade do computador e a largura de banda de transmissão; na extremidade de recebimento, o UDP coloca cada segmento de mensagem em uma fila. O aplicativo lê um segmento de mensagem da fila a cada vez; o protocolo UDP não precisa manter o estado da conexão e não pensa que todos os pacotes de dados devam chegar à extremidade receptora, então a carga da rede é menor que o TCP e a velocidade de transmissão é mais rápida do que o TCP; Quanto mais congestionada a rede, mais pacotes de dados são perdidos.
A principal diferença entre o protocolo UDP e o protocolo TCP é como conseguir uma transmissão confiável de informações. O protocolo TCP contém um mecanismo de garantia de entrega especial. Quando o destinatário dos dados recebe as informações do remetente, ele enviará automaticamente uma mensagem de confirmação ao remetente; o remetente continuará a transmitir outras informações somente após receber a mensagem de confirmação. Caso contrário, ele aguardará até que a mensagem de confirmação seja recebida.
Portanto, o TCP tem mais tempo para estabelecer uma conexão do que o UDP. Comparado com o UDP, o TCP tem maior segurança e confiabilidade. O tamanho da transmissão do protocolo TCP não é limitado. Uma vez que a conexão é estabelecida, ambas as partes podem transmitir uma grande quantidade de dados em um determinado formato, enquanto o UDP é um protocolo não confiável com um limite de tamanho, que não pode exceder 64K cada vez.
Comparado com o protocolo TCP, outra diferença do protocolo UDP é como receber vários datagramas inesperados. Ao contrário do TCP, o UDP não garante a ordem de envio e recebimento de dados.
RTP está acima do UDP. Embora o UDP não seja tão confiável quanto o TCP e não possa garantir a qualidade do serviçoEm termos de serviços em tempo real, o RTCP precisa monitorar a transmissão de dados e a qualidade do serviço em tempo real. No entanto, como o atraso de transmissão do UDP é menor do que o do TCP, ele pode ser muito compatível com vídeo e áudio. Boa partida. Portanto, em aplicações práticas, RTP / RTCP / UDP é usado para mídia de áudio / vídeo, e TCP é usado para transmissão de dados e sinalização de controle.
O protocolo RTMP é um protocolo projetado especificamente para a transmissão eficiente de vídeo, áudio e dados. Ele realiza a transmissão de vídeo e som em tempo real estabelecendo uma conexão TCP binária ou conectando um túnel HTTP.
O RTMP oferece suporte a mais protocolos de mídia do que os servidores de mídia tradicionais. Ele suporta a transmissão dinâmica de várias linhas que podem conter dados de áudio, vídeo e script do servidor para o cliente e do cliente para o servidor. RTMP processa áudio, vídeo e dados de script separadamente.
Os dados de som e vídeo são armazenados em buffer separadamente no servidor. Se os dados de som atingirem um certo limite no buffer de som, todos os dados no buffer serão descartados e os dados mais recentes poderão começar a ser coletados no buffer e enviados a cada cliente. Os dados de vídeo são processados de maneira semelhante, a diferença é que quando um novo quadro-chave chega, os dados no buffer são apagados. Ao descartar os dados dos quadros antigos, se for constatado que os dados do cliente estão errados, os novos e os antigos quadros são encaixados.
O RTMP fornece diferentes níveis de prioridade aos dados. Na conversa em tempo real, o som é o mais importante, o vídeo tem baixa prioridade e os dados do script têm prioridade entre o som e o vídeo.
O protocolo RTMP pode criar vários fluxos de dados, mas cada fluxo de dados pode ter apenas uma direção. Usando RTMP pode construir tal sistema, o cliente pode interagir com o servidor RTMP e o servidor de aplicação ao mesmo tempo, para que a carga no servidor possa ser dispersa, embora nesta estrutura de sistema melhorada, os requisitos de desempenho do servidor RTMP são relativamente altos.
8. Outros acordos
Protocolo HTTP, o nome completo é HyperText Transfer Protocol e o nome chinês é HyperText Transfer Protocol;
Protocolo MMS, o nome completo é Microsoft Media Server Protocol e o nome chinês é Microsoft Media Server Protocol;
O protocolo HLS, nome completo HTTP Live Streaming, é um protocolo de transmissão de mídia streaming baseado em HTTP implementado pela Apple Inc .;
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