实时流协议与视频点播

实时流协议与视频点播

从上个世纪90年代到今天，从网络技术的发展趋势来看，实时流程协议（rtps）是一项网络应用层协议。用户可以通过rtfs协议有效下载实时数据。RTSP协议建立并控制一个或几个时间同步的连续流媒体,流媒体一般依靠UDP传输协议进行数据传输;尽管连续媒体流与控制流交叉是可能的,但RTSP通常主要依靠另外的TCP传输协议进行网络传输。RTSP只是充当多媒体服务器的网络远程控制,它并不传输用户使用的多媒体数据。伴随着网络技术的迅猛发展,RTSP发挥的作用越来越巨大。其中VOD(视频点播)系统能够在用户的控制下以交互的方式支持多个并发的视频访问,可以广泛地用于远程教育、远程医疗及家庭娱乐等领域。文献中对RTSP协议进行了分析并对视频点播的实现都给予了框架描述。而文献中则描述了一种VOD系统的分布式储存策略,并给出了分布式视频服务器的视频文件存储方法,这为多媒体的网络高效传播提供了有效的解决方案。本文对RTSP协议进行了介绍和分析并结合文献,利用RTSP协议构造视频点播的远程服务模式,用分布式存储技术实现网络点播。1rtmp协议1.1使用rtsp技术实现视频监控和视频数据传输的交互RTSP协议的文本在RFC2326文件中有所描述。RTSP协议是由RealNetworks和Netscape共同提出的,该协议定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据,它是一种典型的客户机/服务器应用模式协议,充当多媒体服务器的网络远程控制。它提供了用户远程播放Internet资源时的实时控制功能,如暂停/继续、后退、前进等。RTSP控制的节目流可以用RTP作为传输协议,但RTSP操作并不依赖用于携带连续媒体的传输机制。RTSP在语法和操作上与HTTP/111类似,因此HTTP的扩展机制大都可加入RTSP,但它又具有许多与HTTP协议不同的特点,如有状态、客户端或服务器端均可发出请求等。可以使用该协议实现视频服务器和用户端之间控制信息的交互,如初始化、查询节目单、播放节目、交互式控制等。该协议在传输层协议TCP和UDP之上,并和RSVP、RTCP共同构成框架管理RTP数据的传输。图1所示为RTSP所处的层次关系。1.2碳化社会平台rtspRTSP中所有的操作都是通过服务器和客户端的消息应答机制完成的,其中消息包括请求和应答两种,RTSP是对称的协议,客户机和服务器都可以发送和回应请求。RTSP是一个基于文本的协议,它使用UTF-8编码(RFC2279)和ISO10646字符序列,采用RFC882定义的通用消息格式,每个语句行由CRLF结束。RTSP的消息包括请求和应答两类,请求消息的格式如下所示:其中Request-Line中包含媒体表示URL地址和RTSP协议版本号等重要信息;而Status-Line中有3位状态码(Status-Code),用于回应请求时表示主机状态,另外有Reason-Phrase——对状态码进行的对应文本解释;此外,协议格式中的CR表回车,LF表换行,MessageHeader表示消息头,MessageBody表示消息体。1.3资源的获取方法表1展示了RTSP定义的常用方法,它表示客户在向服务器请求服务的时候,在请求URL确定资源上采用的方法。在表中,方向一栏中的C代表客户端,S代表服务器端;对象一栏中的P代表演示,S代表流,演示是指提交给客户一个或多个流的集合,这个演示通过媒体描述组装成一个整体。21.分布视频点播结构2.1web服务器对多媒体视频的控制图2构造了一个实时多媒体播放的分布式服务器框架。在整个服务器框架中,除了需要提供分布式播放服务器进行媒体数据的储存和供给外,还需要对媒体的实时控制和播放信息的控制服务。图2中,播放信息的提供是通过web服务器来实现的。用户通过和web服务器进行沟通,以了解节目清单及节目介绍情况,以方便用户选择合适的多媒体材料进行播放。而对于播放过程进行控制是通过RTSP服务器来完成的。图2中下部的web服务器通过获取节目数据库的数据和用户进行播放信息的沟通。同时,用户也是通过web服务器来告知服务器端其所需要的服务。对于用户需要的服务,服务器端的RTSP服务器通知相应的播放服务器,并组织协调播放服务器组的有效播放。播放服务器组根据RTSP的有效控制信息将媒体流数据源源不断的通过底沉网络传输到用户那里。当然,这中间需要对媒体进行视频和声频的分离、编码及传输。图2中,节目数据库通过与n个分布式服务器的有效沟通来及时向web服务器反馈有关媒体数量、大小、播放时间等相关的信息。而客户端与服务器进行的沟通都是通过web服务器获取的。在整个框架图中,RTSP服务器处于核心的地位,它一方面控制n个播放服务器的有效运作;另一方面,RTSP服务器可以和web服务器及时沟通,以告知客户端有关播放的信息,同时,客户端也是通过web服务器与RTSP服务器沟通以获得实时控制的播放数据。2.2客户视频点播的控制基于IP网络的实现一般采用socket编程技术,系统在RTSP协议实现时使用了socket编程接口。我们利用RTSP协议的可扩展性,通过对原有方法的扩展,增加RTSP服务器(简写为RS)和播放服务器(简写为PS)之间的控制的方法。用DATASENDING定义为:RS服务器要求PS服务器向客户输送数据;用DATASTOP定义为:RS服务器要求PS服务器停止向客户输送数据;用DATAFINISHED定义为:PS服务器告知RS服务器媒体数据发送完毕。那么进行客户视频点播的常规方法描述如下(Web服务器简称WS):在整个视频点播过程中,RTSP服务器始终处于核心的地位,Client需要通过RTSP服务器与播放服务器实现连接,Client与播放服务器之间的播放暂停、播放继续等信息沟通也需要RTSP服务器进行协调,播放服务器对Client的播放完毕告知也需要RTSP进行沟通。整个过程中,RTSP处于核心的控制地位。3控制与压