学习情境3流媒体传输协议

1、流媒体技术基础流媒体技术基础学习情境三学习情境三 流媒体传送与相关协议流媒体传送与相关协议流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院课程回顾课程回顾-流媒体概述流媒体概述v流媒体技术流媒体技术 主要主要 平台平台 平台的组成部分平台的组成部分v流媒体编解码技术流媒体编解码技术MPEGv流媒体编解码技术流媒体编解码技术ITU H.26xv流媒体编解码技术流媒体编解码技术AVS标准标准流媒体技术基础流媒体技术基础课程回顾课程回顾-提问提问v基于基于“MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4”标准的典型应用标准的典型应用？ MPEG-1 ：VCD M

2、PEG-2 ：DCD MPEG-4 ：RMVB、MOV、ASF等vMPEG，ITU H.26x分别是什么标准？分别是什么标准？ MPEG ：运动图像专家组，视频编解码技术标准 ITU H.26x：国际电信联盟，视频编解码技术标准浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院本讲本讲- -课程内容课程内容v 流媒体播放方式流媒体播放方式 单播 多播 广播v 流媒体传输协议流媒体传输协议 RTP RTCP RTSP RSVPv MMSPv P2P流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术

3、学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体播放方式流媒体播放方式v流媒体播放方式单播流媒体播放方式单播 Unicast(单播):在客户端与媒体服务器之间需要建立一个单独的数据通道，从一台服务器送出的每个数据包只能传送给一个客户机,这种传送方式称为单播。 优点：优点： 1）服务器及时响应客户机的请求）服务器及时响应客户机的请求 2）服务器针对每个客户不通的请求发送不通的数据）服务器针对每个客户不通的请求发送不通的数据 缺点：缺点： 1）服务器流量客户机数量）服务器流量客户机数量客户机流量客户机流量 2）如果全部使用单播协议，将造成网络主干不堪重负）如果全部使用单播协议，将造成网络主干

4、不堪重负流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体播放方式流媒体播放方式流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体播放方式流媒体播放方式v流媒体播放方式广播流媒体播放方式广播 主机之间一对所有的通讯模式，网络对其中每一台主机发出的信号都进行无条件复制并转发，所有主机都可以接收到所有信息（不管你是否需要），由于其不用路径选择，所以其网络成本可以很低廉。 优点：优点： 1）网络设备简单，维护简单，布网成本低廉）网络设备简单，维护简单，布网成本低廉 2）服务器流量负载极低）服务器流量负载极

5、低。 缺点：缺点： 1）无法针对每个客户的要求和时间及时提供个性化服务。）无法针对每个客户的要求和时间及时提供个性化服务。 2）网络允许服务器提供数据的带宽有限，客户端的最大带宽）网络允许服务器提供数据的带宽有限，客户端的最大带宽服务总带宽。服务总带宽。 3）广播禁止允许在）广播禁止允许在Internet宽带网上传输。宽带网上传输。流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体播放方式流媒体播放方式流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体播放方式流媒体播放方式v流媒体播放方式多播或组播

6、流媒体播放方式多播或组播 主机之间“一对一组”的通讯模式，也就是加入了同一个组的主机可以接受到此组内的所有数据，网络中的交换机和路由器只向有需求者复制并转发其所需数据。 优点：优点： 1）相同数据流的客户端加入相同的组共享一条数据流。）相同数据流的客户端加入相同的组共享一条数据流。 2）组播协议是根据接受者的需要对数据流进行复制转发。）组播协议是根据接受者的需要对数据流进行复制转发。 3）此协议和单播协议一样允许在）此协议和单播协议一样允许在Internet宽带网上传输。宽带网上传输。 缺点：缺点： 1）与单播协议相比没有纠错机制，发生丢包错包后难以弥补）与单播协议相比没有纠错机制，发生丢包错

7、包后难以弥补，但可以通过一定的容错机制和，但可以通过一定的容错机制和QOS加以弥补。加以弥补。 2）现行网络虽然都支持组播的传输，但在客户认证、）现行网络虽然都支持组播的传输，但在客户认证、QOS等等方面还需要完善。方面还需要完善。流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体播放方式流媒体播放方式流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体传输协议流媒体传输协议vRTP：实时传输协议：实时传输协议 （Real-time Transport Protocol ） RTP协议详细说明了在互联

8、网上传递音频和视频的标准数据包格式，RTP通常使用UDP来进行多媒体数据的传输，当然也可采用TCP传递。 RTP协议由两个密切相关的部分组成：RTP数据协议和RTP控制协议（RTCP）。流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体传输协议流媒体传输协议v实时传输数据协议 RTP数据协议负责对流媒体数据进行封包并实现实时传输。 RTP数据报都由头部（Header）和负载（Payload）两个部分组成，其中头部前12个字节的含义是固定的，而负载则可以是音频或视频数据流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院

9、信息技术学院流媒体传输协议流媒体传输协议vRTP数据报头部 V 版本 2b 。识别 RTP 版本。 P 间隙（Padding）1b。设置时，数据包包含一个或多个附加间隙位组，其中这部分不属于有效载荷。 X 扩展位 1b。设置时，在固定头后面，根据指定格式设置一个扩展头。 CC CSRC计数器，4b。 包含 CSRC 标识符（在固定头后）的编号。流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体传输协议流媒体传输协议vRTP数据报头部 M 标记 1b。标记由 Profile 文件定义。允许重要事件如帧边界在数据包流中进行标记。 PT 载荷类型7b。

10、 识别 RTP 有效载荷的格式，并通过应用程序决定其解释。 SN 序列号16b。每发送一个 RTP 数据包，序列号增加1。接收方可以依次检测数据包的丢失并恢复数据包序列。流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体传输协议流媒体传输协议vRTP数据报头部 Timestamp 时间戳 32b。反映 RTP 数据包中的第一个八位组的采样时间。 SSRC 同步源 32b 。该标识符随机选择，旨在确保在同一个 RTP 会话中不存在两个同步源具有相同的 SSRC 标识符。 CSRC 贡献源列表（CSRC List）：015项，每项32bit。识别该数

11、据包中的有效载荷的贡献源。流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体传输协议流媒体传输协议v实时传输控制协议 简称RTCP (Real-time Transport Control Protocol)，RTP本身并不能为按序传输数据包提供可靠的保证，也不提供流量控制和拥塞控制，这些都由RTCP来负责完成。当应用程序启动一个RTP会话时将同时占用两个端口，分别用来传送数据包和控制信息包。 通常RTCP会采用与 RTP相同的分发机制，向会话中的所有成员周期性地发送控制信息，应用程序通过接收这些数据，从中获取会话参与者的相关资料，以及网络状况、

12、分组丢失概率等反馈信息，从而能够对服务质量进行控制或者对网络状况进行诊断。流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体传输协议流媒体传输协议v实时传输控制协议的数据报类型 发送端报告发送端报告(SR):是指发出RTP数据报的应用程序或者终端，发送端同时也可以是接收端。 接收端报告接收端报告(RR):是指仅接收但不发送RTP数据报的应用程序或者终端。 源描述源描述(SDES):主要功能是作为会话成员有关标识信息的载体，如用户名、邮件地址、电话号码等，此外还具有向会话成员传达会话控制信息的功能。 通知离开通知离开(BYE):主要功能是指示某一个

13、或者几个源不再有效，即通知会话中的其他成员自己将退出会话。 应用程序自己定义应用程序自己定义(APP):解决了RTCP的扩展性问题，并且为协议的实现者提供了很大的灵活性。 流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体传输协议流媒体传输协议vRTCP的帧结构帧结构 Version 识别识别 RTP 版本。版本。 RTCP 数据包中的该值与数据包中的该值与 RTP 数据数据包中的一样包中的一样 ； P 填充位，说明此包末尾是否包含填充比特，填充可能用于某填充位，说明此包末尾是否包含填充比特，填充可能用于某些具有固定长度的些具有固定长度的 加密算

14、法。加密算法。 RC 接收方报告计数。包含在该数据包中的接收方报告块的数接收方报告计数。包含在该数据包中的接收方报告块的数量，有效值为量，有效值为 0； Packet type 数据包类型，包括常量数据包类型，包括常量 200 ，识别这是一个，识别这是一个 RTCP SR 数据包；数据包； Length RTCP 数据包的大小数据包的大小流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体传输协议流媒体传输协议vRTSP实时流协议实时流协议 是是TCP/IP协议体系中的一个应用层协议，由哥协议体系中的一个应用层协议，由哥伦比亚大学、网景和伦比亚大学

15、、网景和RealNetworks公司提交公司提交的的IETF RFC标准。标准。 工作于实时传输协议工作于实时传输协议RTP之上，是一种客户端之上，是一种客户端到服务器端的多媒体描述协议，用来使用户能到服务器端的多媒体描述协议，用来使用户能够控制实时数据的播放。够控制实时数据的播放。流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体传输协议流媒体传输协议vRTSP有两类报文：请求报文和响应报文有两类报文：请求报文和响应报文 RTSP报文由三部分组成：开始行、首部行和实体主体 请求报文中，开始行就是请求行流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术

16、学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体传输协议流媒体传输协议vRTSP有两类报文：请求报文和响应报文有两类报文：请求报文和响应报文 RTSP响应报文的开始行是状态行 状态码表示请求的方法的可操作情况状态码表示请求的方法的可操作情况 流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体传输协议流媒体传输协议流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体传输协议流媒体传输协议vRSVP资源预留协议资源预留协议 最初是最初是IETF为为QoS的综合服务模型定义的一个的综合服务模型定义的一

17、个信令协议，用于在流（信令协议，用于在流（flow）所经路径上为该）所经路径上为该流进行资源预留，从而满足该流的流进行资源预留，从而满足该流的QoS（服务（服务质量）要求。质量）要求。 注：注：IETF：Internet Engineering Task Force流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院流媒体传输协议流媒体传输协议vRSVP提供两种类型的预留： 专用预留专用预留(distinct reservation)：它所要求的：它所要求的预留资源只用于一个发送者。即在同一会话预留资源只用于一个发送者。即在同一会话(session)中的

18、不同发送者分别占用不同的预留中的不同发送者分别占用不同的预留资源。资源。 共享预留共享预留(shared reservation)： 它所要求的它所要求的预留资源用于一个或多个发送者。即在同一会预留资源用于一个或多个发送者。即在同一会话话(session)中的多个发送者共享预留资源。中的多个发送者共享预留资源。 流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院MMSMMS协议协议vMMS 协议协议 Microsoft Media Server Protocol微软媒体服务器协议 MMS 协议用于访问协议用于访问 Windows Media 发布点发布

19、点上的单播内容。上的单播内容。MMS 是连接是连接 Windows Media 单播服务的默认方法。单播服务的默认方法。 mms:/windows_media_server/LiveEvents 流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院MMSMMS协议协议vMMS协议按下列顺序自动查找流媒体最佳路径协议按下列顺序自动查找流媒体最佳路径 UDP用户数据用户数据报协议：报协议： mmsu:/servername/filename TCP传输控制协议：传输控制协议： mmst:/servername/filename HTTP超文本传输协议：超文本

20、传输协议： http:/servername/filename 流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院P2PP2P协议协议vP2P：Peer-to-Peer，点对点，亦称，点对点，亦称“对等对等” “对等”技术，是一种网络新技术，依赖网络中参与者的计算能力和带宽，而不是把依赖都聚集在较少的几台服务器上。 在你下载的同时，也要继续做主机上传。 优点：人越多速度越快（理论上） 缺点：对硬盘损伤比较大(在写的同时还要读) 对内存占用较多，影响整机速度。流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院P2

21、PP2P协议协议流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院P2PP2P协议协议v P2P网络分布：网络分布： 集中式网络集中式网络 分布式的非结构化网络分布式的非结构化网络 分布式的结构化网络分布式的结构化网络v P2P播送方式播送方式 直播直播 点播点播v P2P网络结构网络结构 基于树的方法基于树的方法 数据驱动方法数据驱动方法流媒体技术基础流媒体技术基础浙江商业职业技术学院信息技术学院浙江商业职业技术学院信息技术学院P2PP2P协议协议vP2P的发展：的发展： 早期的分布式对等网络技术早期的分布式对等网络技术的发展的发展 1997年年7月，月，Hotline Communications公司公司，开发出从他人电脑中直接下载东西的软件，开发出从他人电脑中直接下载东西的软件 1998年，年，18岁的美国东北波士顿大学的一年级岁的美国东北波士顿大学的一年级新生肖恩新生肖恩范宁开始了范宁