什么是RTSP

更新時間:2024-04-01

什么是流媒體協議?

什么是協議?
那么,什么是流媒體協議?流媒體協議是通過 Internet 在設備之間傳輸視頻或音頻流內容的標準化方法。
視頻流媒體協議將視頻或音頻內容的“塊”從一臺設備發送到另一臺設備。在播放器設備上將這些“塊”轉換為可重播內容的方法稱為“重新組合”方法。
為了成功處理,終端設備必須支持發送方使用的協議。否則,將無法播放廣播。

什么是RTSP?

什么是RTSP
RTSP,全稱為Real-Time Streaming Protocol(實時流媒體傳輸協議),是一種用于在計算機網絡中傳輸流媒體數據的應用層協議。它的主要目的是支持實時音視頻的傳輸和控制,使用戶能夠通過網絡實時獲取和播放音視頻數據。
“實時流媒體協議 (RTSP) 建立和控制單個或多個連續媒體(如音頻和視頻)的時間同步流。它本身通常不提供連續流,盡管連續媒體流與控制流的交錯是可能的,換句話說,RTSP充當多媒體服務器的“網絡遠程控制”。
Internet Engineering Task Force?是這樣解釋RTSP的:
當用戶使用RTSP從 IP 攝像機啟動視頻流時,設備會向流服務器發送RTSP請求。完成 IP 攝像機和服務器之間的設置后,可以使用 RTP 傳輸視頻和音頻數據。

RTSP?技術規格

  • 音頻編解碼器:AAC、AAC-LC、HE-AAC+ v1 & v2、MP3、Speex、Opus、Vorbis
  • 視頻編解碼器:H.265(預覽版)、H.264、VP9、VP8
  • 播放兼容性:未得到廣泛支持,很少用于播放(Quicktime Player 和其他符合RTSP/RTP 的播放器、VideoLAN VLC 媒體播放器、兼容 3Gpp 的移動設備)
  • 優點:低延遲,在 IP 攝像機中無處不在
  • 缺點:未針對體驗質量和可擴展性進行優化
  • 延遲:2 秒
  • 變體格式:RTP、RTCP(實時控制協議)和RTSP的整個堆棧通常稱為RTSP

RTSP流媒體的歷史

RTSP流式傳輸已經使用了很長時間。RealNetworks、Netscape 和哥倫比亞大學之間的合作伙伴關系于 1996-97 年首次開發并交付了該協議。RTSP協議是通過RealNetworks的RealAudio和Netscape的LiveMedia的流媒體實踐實踐經驗開發的。它的主要目的是對媒體流進行“類似 VCR 的控制”。類似 VCR 的控制是播放、暫停、倒帶和以其他方式指導觀看體驗的能力。這在 90 年代后期非???,即使現在聽起來并不有趣。
RTSP?于 1998 年標準化為 RFC 2326,并立即成為用戶直接從 Internet 播放音頻和視頻的一種方式,而無需先將文件下載到他們的設備。人們真的很喜歡它!
它建立在當時的現有標準之上,類似于操作中的HTTP(因此很容易與現有的HTTP網絡兼容),并且能夠使用SDP(會話描述協議)進行多媒體通信會話。
它是一種應用層協議,它與媒體服務器通信以創建會話并發送“暫停”和“播放”等命令,而不是傳輸實際的流數據。傳統上,大多數RTSP服務器使用RTP(實時傳輸協議)和RTCP(實時控制協議)來傳輸媒體流。
正如我上面所說,RTSP曾經是互聯網音頻和視頻流的領先流媒體技術之一。隨著時間的流逝,基于HTTP的流媒體技術和自適應比特率流媒體解決方案開始使RTSP和RTMP(R.I.P)等舊技術黯然失色。原作者Anup Rao、Rob Lanphier等人在2016年提出了RTSP2.0版本,其更新旨在縮短與媒體服務器的往返通信,并解決網絡地址轉換(NAT)的一些問題。
它仍然是 IP 攝像機的首選協議,用于大多數監控、閉路電視和會議視頻技術,所有這些都可能用作直播源。

RTSP如何工作?

rtsp 的工作原理
RTSP在功能上與HTTP在概念上相似,并且在最初開發時很容易與現有的HTTP網絡兼容。
  • 建立連接和會話管理:RTSP協議通過建立客戶端和服務器之間的連接,實現音視頻流的傳輸和控制。它提供了一種機制來管理會話,包括開始、暫停、重新定位和關閉會話等。
  • 控制音視頻流的操作:使用RTSP協議,可以控制音視頻流的操作,例如播放、暫停、快進、倒退和跳轉到指定位置等。這使得用戶可以對音視頻數據進行靈活的控制和操作。
  • 描述音視頻流的信息:RTSP協議可以通過發送會話描述協議(SDP)文件來描述音視頻流的信息,包括編碼格式、傳輸方式、媒 ** 置等。這些信息使得客戶端能夠正確解碼和播放音視頻流。
  • 支持多媒體流的傳輸:RTSP協議支持傳輸多個媒體流,例如音頻流、視頻流和字幕流。它可以通過多路復用和分解復用技術將這些流組合到一個傳輸通道中,以便同時傳輸和控制。
它被描述為媒體服務器的“網絡遙控器”。它旨在控制流而無需下載任何文件。啟動視頻流時,使用該協議的設備會向啟動設置過程的媒體服務器發送RTSP請求。
RTSP還支持多種控制請求操作(也稱為“命令”),例如播放、暫停、設置等(我將在下一節中為您提供一些示例請求。第一個請求還必須通過“OPTIONS”命令通知客戶端可用選項。之后,用戶可以觀看或關閉流。RTSP與 TCP 保持端到端連接,并通過此穩定連接實現高吞吐量,而無需任何本地下載或緩存。
該協議不支持內容加密或丟失數據包的重傳,因為RTSP連接到專用服務器進行流式傳輸,并依賴 RTP 傳輸真實媒體。這些限制以及擴展問題導致整體RTSP使用率下降。

RTSP請求

在協商和控制媒體流時,RTSP通常使用通常從客戶端發送到服務器的以下命令:
  • 選項:此請求確定媒體服務器將接受哪些其他類型的請求。
  • 描述:描述請求標識數據的 URL 和類型。
  • Announce:Announce 方法描述從客戶端發送到服務器時的演示文稿,并在從服務器發送到客戶端時更新描述。
  • 設置:設置請求指定在發送播放請求之前必須如何傳輸媒體流。
  • 播放:播放請求通過告訴服務器開始發送數據來啟動媒體傳輸。
  • 暫停:暫停請求暫時停止流傳輸。
  • 錄制:錄制請求啟動媒體錄制。
  • 拆解:此請求將完全終止會話并停止所有媒體流。
  • 重定向:重定向請求通過為客戶端提供要向其發出請求的新 URL 來通知客戶端它必須連接到另一臺服務器。
還有其他類型的RTSP請求,例如“獲取參數”、“設置參數”和“嵌入式(交錯)二進制數據”。您可以在此處找到更多信息。

RTSP的替代方案

現在讓我們換個角度,了解可以替代RTSP的其他協議。這里的關鍵點是,每個協議都有自己獨特的目的、功能和工作方式。因此,每種情況下的“最佳流媒體協議”完全取決于使用場景。在本節之后,您將能夠根據自己的需求和用例選擇RTSP流媒體協議的最佳替代方案。

RTSP與RTMP

RTMP 與 RTSP
RTMP流媒體協議,基于傳輸控制協議的技術,由Macromedia開發,用于在Flash播放器和服務器之間通過Internet流式傳輸音頻,視頻和數據。Macromedia于2005年12月3日被其競爭對手Adobe Inc.收購。RTMP代表實時消息傳遞協議,它曾經是最流行的直播協議。它可用于第一英里的交付/提取,但不能用于最后一英里的交付/播放。

RTMP 流媒體協議技術規格

  • 音頻編解碼器:AAC、AAC-LC、HE-AAC+ v1 & v2、MP3、Speex
  • 視頻編解碼器:H.264、VP8、VP6、Sorenson Spark?、屏幕視頻 v1 和 v2
  • 播放兼容性:不再廣泛支持
    • 僅限于 Flash Player、Adobe AIR、RTMP 兼容播放器
    • 不再被 iOS、Android、大多數瀏覽器和大多數可嵌入播放器接受
  • 優點:低延遲和最少的緩沖
  • 缺點:未針對體驗質量或可擴展性進行優化
  • 延遲:5 秒
  • 變體格式:RTMPT(通過 HTTP 隧道)、RTMPE(加密)、RTMPTE(隧道和加密)、RTMPS(通過 SSL 加密)、RTMFP(通過 UDP 而不是 TCP 分層)

RTSP與 WebRTC

螞蟻媒體 WebRTC 服務器
WebRTC?代表 Web 實時通信。WebRTC 是一種非常令人興奮、功能強大且極具顛覆性的尖端技術和流媒體協議。
WebRTC 與 HTML5 兼容,您可以使用它直接在瀏覽器和設備之間添加實時媒體通信。您可以做到這一點,而無需在瀏覽器中安裝任何插件的先決條件。WebRTC 正逐漸受到所有主要現代瀏覽器供應商的支持,包括 Safari、Google Chrome、Firefox、Opera 等。
借助 WebRTC 視頻流技術,您可以將實時視頻直接嵌入到基于瀏覽器的解決方案中,為您的觀眾創建引人入勝的交互式流媒體體驗,而無需擔心延遲。WebRTC視頻流正在改變新常態下的參與方式。

WebRTC 特性

  • 超低延遲視頻流?– 延遲為 0.5 秒
  • 平臺和設備獨立性
  • 高級語音和視頻質量
  • 安全的語音和視頻
  • 易于擴展
  • 適應網絡條件
  • WebRTC 數據通道

RTSP與 HLS

RTSP 與 HLS 流式處理
HLS?代表 HTTP Live Streaming。HLS 是一種基于 HTTP 的自適應協議,用于將視頻和音頻數據/內容從媒體服務器傳輸到最終用戶的設備。
HLS 由 Apple 于 2009 年創建。蘋果公司宣布HLS與傳奇設備iPhone 3幾乎同時發布。前幾代 iPhone 3 存在實時流媒體播放問題,Apple 希望通過 HLS 解決這個問題。

HLS視頻流媒體協議的特點

  • 隱藏式字幕
  • 快進和快退
  • 備用音頻和視頻
  • 回退備選方案
  • 定時元數據
  • 廣告插入
  • 內容保護

HLS 技術規格

  • 音頻編解碼器:AAC-LC、HE-AAC+ v1 & v2、xHE-AAC、Apple Lossless、FLAC
  • 視頻編解碼器:H.265、H.264
  • 播放兼容性:它是為 iOS 設備創建的。但是現在所有的谷歌瀏覽器;Android、Linux、Microsoft 和 macOS 設備;一些機頂盒、智能電視和其他播放器都支持 HLS。它現在是一個通用協議。
  • 優點:支持自適應碼率,可靠,支持廣泛。
  • 缺點:視頻質量和觀看者體驗優先于延遲。
  • 延遲:HLS 允許我們有 5-20 秒的延遲,但低延遲 HLS 擴展現在已被合并為 HLS 的功能集,有望提供低于 2 秒的延遲。

RTSP與CMAF

RTSP與CMAF
通用媒體應用程序格式 (CMAF)?基本上是一種簡化基于 HTTP 的流媒體交付的新格式。它是一種新興標準,有助于降低成本、復雜性,并在流媒體中提供大約 3-5 秒的延遲。
由于RTMP的地位下降,其他基于HTTP(超文本傳輸協議)的自適應比特率流技術已經出現。但是,不同的流式處理標準需要不同的文件容器。例如,MPEG-DASH 使用.mp4容器,而 HLS 流以.ts格式交付。
因此,每個想要覆蓋更廣泛受眾的廣播公司都必須對同一視頻文件進行兩次編碼和存儲,因為加密會創建完全不同的文件組。
同一視頻流的這兩個版本應提前或立即制作。這兩個過程都需要額外的存儲和處理成本。
蘋果和Microsoft建議運動圖像專家組創建一個新的統一標準,稱為通用媒體應用程序格式(CMAF),以降低在線傳輸視頻時的復雜性。
讓我們看看?Akamai?對此的評價:
“這些相同的文件雖然代表相同的內容,但打包成本是原來的兩倍,存儲成本是原來的兩倍,而且在 Akamai 邊緣緩存上相互競爭空間,從而降低了交付效率。”?
CMAF的重要性在這里發揮作用。作為所有平臺的標準流媒體格式,它幫助我們進行單一方法的編碼、打包和存儲。因此,通用媒體應用程序格式使視頻流過程更便宜且更簡單。

CMAF串流的優勢

CMAF 流媒體技術是減少流媒體延遲和流媒體復雜性的最簡單方法之一。CMAF流媒體可以幫助我們;
  • 削減成本
  • 最大限度地降低工作流程復雜性
  • 減少延遲

RTSP和IP攝像機

使用 RTSP 進行 IP 攝像機流式傳輸
大多數?IP 攝像機使用RTSP協議來捕獲到媒體服務器的廣播。IP攝像機,專門用于監控。當您想從固定位置進行直播時,它們也非常有效。IP攝像機的一大優點是它們不需要額外的編碼器。將 IP 攝像機與服務器配對時,RTSP可以輕松為您完成工作。

使用科能融合的RTSP流媒體

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