RTP
  Real-time Transport Protocol)是用于Internet上针对多媒体数据流的一种传输层协议。RTP协议详细说明了在互联网上传递音频和视频的标准数据包格式。RTP协议常用于流媒体系统(配合RTCP协议),视频会议和一键通(Push to Talk)系统(配合H.323或SIP),使它成为IP电话产业的技术基础。RTP协议和RTP控制协议RTCP一起使用,而且它是建立在UDP协议上的,也可以是TCP协议上。
  RTP 本身并没有提供按时发送机制或其它服务质量(QoS)保证,它依赖于低层服务去实现这一过程。 RTP 并不保证传送或防止无序传送,也不确定底层网络的可靠性。 RTP 实行有序传送, RTP 中的序列号允许接收方重组发送方的包序列,同时序列号也能用于决定适当的包位置,例如:在视频解码中,就不需要顺序解码。
  RTP 由两个紧密链接部分组成: RTP ― 传送具有实时属性的数据;RTP 控制协议(RTCP) ― 监控服务质量并传送正在进行的会话参与者的相关信息。

RTCP
  实时传输控制协议(Real-time Transport Control Protocol或RTP Control Protocol或简写RTCP)是实时传输协议(RTP)的一个姐妹协议。RTCP为RTP媒体流提供信道外(out-of-band)控制。RTCP本身并不传输数据,但和RTP一起协作将多媒体数据打包和发送。RTCP定期在流多媒体会话参加者之间传输控制数据。RTCP的主要功能是为RTP所提供的服务质量(Quality of Service)提供反馈。
  RTCP收集相关媒体连接的统计信息,例如:传输字节数,传输分组数,丢失分组数,jitter,单向和双向网络延迟等等。网络应用程序可以利用RTCP所提供的信息试图提高服务质量,比如限制信息流量或改用压缩比较小的编解码器。RTCP本身不提供数据加密或身份认证。SRTCP可以用于此类用途。

SRTP & SRTCP
  安全实时传输协议(Secure Real-time Transport Protocol或SRTP)是在实时传输协议(Real-time Transport Protocol或RTP)基础上所定义的一个协议,旨在为单播和多播应用程序中的实时传输协议的数据提供加密、消息认证、完整性保证和重放保护。它是由David Oran(思科)和Rolf Blom(爱立信)开发的,并最早由IETF于2004年3月作为RFC 3711发布。
  由于实时传输协议和可以被用来控制实时传输协议的会话的实时传输控制协议(RTP Control Protocol或RTCP)有着紧密的联系,安全实时传输协议同样也有一个伴生协议,它被称为安全实时传输控制协议(Secure RTCP或SRTCP);安全实时传输控制协议为实时传输控制协议提供类似的与安全有关的特性,就像安全实时传输协议为实时传输协议提供的那些一样。
  在使用实时传输协议或实时传输控制协议时,使不使用安全实时传输协议或安全实时传输控制协议是可选的;但即使使用了安全实时传输协议或安全实时传输控制协议,所有它们提供的特性(如加密和认证)也都是可选的,这些特性可以被独立地使用或禁用。唯一的例外是在使用安全实时传输控制协议时,必须要用到其消息认证特性。

RTSP
  RTSP(Real Time Streaming Protocol)是用来控制声音或影像的多媒体串流协议,并允许同时多个串流需求控制,传输时所用的网络通讯协定并不在其定义的范围内,服务器端可以自行选择使用TCP或UDP来传送串流内容,它的语法和运作跟HTTP 1.1类似,但并不特别强调时间同步,所以比较能容忍网络延迟。而前面提到的允许同时多个串流需求控制(Multicast),除了可以降低服务器端的网络用量,更进而支持多方视讯会议(Video Conference)。 因为与HTTP1.1的运作方式相似,所以代理服务器《Proxy》的快取功能《Cache》也同样适用于RTSP,并因RTSP具有重新导向功能,可视实际负载情况来转换提供服务的服务器,以避免过大的负载集中于同一服务器而造成延迟。

RSVP
  Internet是一种互连网络,网络中存在着大量的中间节点(即路由器)。如果用户使用无连接协议来传输数据流,则该数据流的各个数据报在通过中间节点转发时可能会产生两个问题,一是各个数据报的转发路径不同,并非顺序到达目的端,有些数据报可能会延迟到达;二是数据报在中间节点排队等待转发时,其排队时间是不确定的,并且中间节点因资源缺乏而发生拥塞时,将会采取丢包策略来疏导交通,这对于端到端通信来说将意味着传输延迟和延迟抖动。这些对多媒体通信来说都是不利的,严重影响端到端多媒体通信的服务质量。解决这个问题的基本方法是端点和中间节点要密切合作,基于无连接协议,为特定的数据流建立固定的传输路径,并为其保留系统资源,将传输延迟限制在指定的范围内,从而保证了端到端多媒体通信的服务质量。IETF提出的RSVP(Resource Reservation Protocol)则是基于上述方法。
  RSVP是一种支持多媒体通信的传输协议,在无连接协议上提供端到端的实时传输服务,为特定的多媒体流提供端到端的QoS协商和控制功能,以减小网络传输延迟。RSVP的工作机理:发送者在发送数据前首先发送Path报文与接收者建立一个传输路径,Path报文含有数据流标识符(ID)和其它控制信息。沿途的各个路由器都记录这个流标识符,并为它做好保留资源的准备。接收者收到Path报文后,则使用相同的流标识符回送一个Resv报文进行应答。Resv报文沿相同的路径传送给发送者,途经各个路由器时,对Path报文指定的QoS给予确认。以后,发送者和接收者之间通过这条路径传输数据流,沿途的各个路由器为该数据流保留资源,按所协商的QoS提供转发服务。图: RSVP工作原理 RSVP运行在网络层 IPv4或 IPv6之上,但 RSVP并不传送应用数据,它不是网络传送协议,也不是路由选择协议,RSVP是一个 Internet控制协议,类似于 ICMP(互联网络控制报文协议)和IGMP(路由协议)。为了执行RSVP协议,在接收端、发送端和路由器中都必需要有执行RSVP协议的软件。

RTP/RTCP/RTSP/RSVP/SDP-LMLPHP

  RSVP通过目的地址、传输层协议类型和目的端口号的组合来标识一个会话。RSVP消息可以使用原始(raw)IP数据报发送,也可以使用UDP数据报发送。

SIP
  SIP 会话使用多达四个主要组件:SIP 用户代理、SIP 注册服务器、SIP 代理服务器和 SIP 重定向服务器。这些系统通过传输包括了 SDP 协议(用于定义消息的内容和特点)的消息来完成 SIP 会话。下面概括性地介绍各个 SIP 组件及其在此过程中的作用。

  SIP 用户代理 (UA) 是终端用户设备,如用于创建和管理 SIP 会话的移动电话、多媒体手持设备、PC、PDA 等。用户代理客户机发出消息。用户代理服务器对消息进行响应。
  SIP 注册服务器是包含域中所有用户代理的位置的数据库。在 SIP 通信中,这些服务器会检索参与方的 IP 地址和其他相关信息,并将其发送到 SIP 代理服务器。
  SIP 代理服务器接受 SIP UA 的会话请求并查询 SIP 注册服务器,获取收件方 UA 的地址信息。然后,它将会话邀请信息直接转发给收件方 UA(如果它位于同一域中)或代理服务器(如果 UA 位于另一域中)。
  SIP 重定向服务器允许 SIP 代理服务器将 SIP 会话邀请信息定向到外部域。SIP 重定向服务器可以与 SIP 注册服务器和 SIP 代理服务器同在一个硬件上。

下面是一个典型的SIP会话:

RTP/RTCP/RTSP/RSVP/SDP-LMLPHP

以下几个情景说明 SIP 组件之间如何进行协调以在同一域和不同域中的 UA 之间建立 SIP 会话:

在同一域中建立 SIP 会话

  下图说明了在预订同一个 ISP 从而使用同一域的两个用户之间建立 SIP 会话的过程。用户 A 使用 SIP 电话。用户 B 有一台 PC,运行支持语音和视频的软客户程序。加电后,两个用户都在 ISP 网络中的 SIP 代理服务器上注册了他们的空闲情况和 IP 地址。用户 A 发起此呼叫,告诉 SIP 代理服务器要联系用户 B。然后,SIP 代理服务器向 SIP 注册服务器发出请求,要求提供用户 B 的 IP 地址,并收到用户 B 的 IP 地址。SIP 代理服务器转发用户 A 与用户 B 进行通信的邀请信息(使用 SDP),包括用户 A 要使用的媒体。用户 B 通知 SIP 代理服务器可以接受用户 A 的邀请,且已做好接收消息的准备。SIP 代理服务器将此消息传达给用户 A,从而建立 SIP 会话。然后,用户创建一个点到点 RTP 连接,实现用户间的交互通信。

RTP/RTCP/RTSP/RSVP/SDP-LMLPHP

在不同的域中建立 SIP 会话

  本情景与第一种情景的不同之处如下。用户 A 邀请正在使用多媒体手持设备的用户 B 进行 SIP 会话时,域 A 中的 SIP 代理服务器辨别出用户 B 不在同一域中。然后,SIP 代理服务器在 SIP 重定向服务器上查询用户 B 的 IP 地址。SIP 重定向服务器既可在域 A 中,也可在域 B 中,也可既在域 A 中又在域 B 中。SIP 重定向服务器将用户 B 的联系信息反馈给 SIP 代理服务器,该服务器再将 SIP 会话邀请信息转发给域 B 中的 SIP 代理服务器。域 B 中的 SIP 代理服务器将用户 A 的邀请信息发送给用户 B。用户 B 再沿邀请信息经由的同一路径转发接受邀请的信息。

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SDP
  SDP 完全是一种会话描述格式 ― 它不属于传输协议 ― 它只使用不同的适当的传输协议,包括会话通知协议(SAP)、会话初始协议(SIP)、实时流协议(RTSP)、MIME 扩展协议的电子邮件以及超文本传输协议(HTTP)。SDP协议是也是基于文本的协议,这样就能保证协议的可扩展性比较强,这样就使其具有广泛的应用范围。SDP 不支持会话内容或媒体编码的协商,所以在流媒体中只用来描述媒体信息。媒体协商这一块要用RTSP或者SIP等来实现。

总结

  

RTP/RTCP/RTSP/RSVP/SDP-LMLPHP

  就如同它们的名字所表示的那样,SIP用于初始化一个Session,并负责传输SDP包;而SDP包中描述了一个Session中包含哪些媒体数据,邀请的人等等;当需要被邀请的人都通过各自的终端设备被通知到后,就可以使用RTSP来控制特定Media的通信,比如RTSP控制信息要求开始Video的播放,那么就开始使用RTP(或者TCP)实时传输数据,在传输过程中,RTCP要负责QoS等。

04-20 19:33