多媒体协议及组播

n 需要专用服务器和播放器。
多媒体协议及组播
流媒体传输的过程
1. Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP/TCP 交换控制信息，检索出所需传输的实时数据。
2. Web浏览器启动A/V Helper程序，使用HTTP 从Web服务器检索相关参数（目录信息、编 码类型等）对Helper程序初始化。
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RTCP报文格式
n 见P.311 图13-5 n 分为三个部分：
1. 报文头：规定报文类型、长度及发送 方标识符。
2. 发送方信息。 3. 接收方报告块（可以为多个）。
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RTP转换器和混合器
n RTP转换器用来改变RTP报文中的数据类 型。例如将高速的视频流转换成低带宽 的视频流。
流传输基本原理图
Web Browser HTTP/TCP 检索 Web
Server
Metafile
A/V Player（Helper）
RTSP/TCP 控制 RTP/UDP 数据
定位
A/V Server
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流媒体文件格式
n 压缩媒体文件格式 n 流文件格式 n 媒体发布格式
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RTP载荷类型
n 见P.307~308 表13-1 n RTP不仅支持音/视频流，任何连续数据
流的应用都可使用RTP服务。
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实时传输控制协议RTCP
n RTCP（Real-time Transport Control Protocol） 和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。
n 在RTP会话期间，各参与者周期性地传送 RTCP包。RTCP包中含有已发送的数据包的数
压缩情况
可以 有 有 没有 没有 没有 没有 可以
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流文件格式
n 经过特殊Baidu Nhomakorabea码，使其适合在网络上边下 载边播放，而不是等到下载完整个文件 才能播放。
n 将压缩媒体文件编码成流文件，必须加 入一些附加信息，如：计时、压缩和版 权信息。
n 可以在网上以流的方式播放标准媒体文 件，但效率不高。
RTP报文头格式
0
78
15 16
31
V=2 PX
CSRC 计数
M
载荷类型
序号
时间戳
同步源（SSRC）标识符
作用源（CSRC）标识符
前12个字节是必须的。CSRC标识符列表只有在混合器 （mixer）插入时才存在
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RTP报文说明
n V(version)：RTP版本，现为2。 n P(padding)：填充标志。若设置则报文包含一个填充的八位
n RSVP（Resource Reserve Protocol） n MMS（Microsoft Media Server protocol）
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实时传输协议RTP
n RTP（Real-time Transport Protocol）是用于同 步传输实时多媒体数据流的一种传输协议。
n RTP被定义为在一对一或一对多的传输情况下 工作，其目的是提供时间信息和实现流同步。
n 媒体信号带宽与网络连接必须是匹配的。 n 需要专用的流媒体服务器，如：RealServer、
Windows Media Server、QuickTime Streaming Server。这些服务器允许对媒体发送进行更多 级别的控制，因而系统设置、管理比标准 HTTP服务器更复杂。 n 需要特殊网络传输协议，如：RTSP （Realtime Streaming Protocol）或MMS （Microsoft Media Server）。
n 顺序下载，在下载文件的同时用户可观看在线 媒体，在给定时刻，用户只能观看已下载的那 部分，而不能跳到还未下载的部分。
n 由于标准的HTTP服务器可发送这种形式的文 件，也不需要其他特殊协议，它经常被称作 HTTP流传输。
n 顺序流传输的速度是不能调整的。 n 在低带宽下，顺序流传输比较适合高质量的短
n RTP通常使用UDP来传送数据，但RTP也可以 在TCP或ATM等其他协议之上工作。
n 当应用程序开始一个RTP会话时将使用两个端 口：一个给RTP，一个给RTCP。
n RTP本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠
的传送机制，也不提供流量控制或拥塞控制，
它依靠RTCP提供这些服务。
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多媒体协议及组播
流媒体的关键技术
n 高速缓存：
u 用来弥补延迟和抖动的影响，并保证数据包 的顺序正确，使媒体数据能连续输出。
u 使用环形链表结构来存储数据：通过丢弃已 经播放的内容，流可以重新利用空出的高速 缓存空间来缓存后续尚未播放的内容，因此 所需容量并不大。
n 传输协议：一般采用HTTP/TCP来传输控制信 息，而用RTP/UDP来传输实时音像数据。
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流媒体的概念
n 指在网络上使用流传输技术的连续时基 媒体，如：音频、视频或多媒体文件。
n 流媒体在播放前并不下载整个文件，只 将开始部分内容存入内存，流媒体的数 据流随时传送随时播放，只是在开始时 有一些延迟。
n 流媒体实现的关键技术就是流传输。
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流传输的定义
n 现在泛指通过网络传送媒体（如视频、 音频）的技术总称。
RTP主机随机选择的标识符，相同源的所有报文具有相同的 SSRC标识符，同一个RTP会话中的每个设备必须有一个惟一 的SSRC标识符。 n CSRC(contributing source)标识符：作用源标识符包含一个当 前报文中载荷源的列表，用于接收方标识源发送方。该字段 只有当使用混合器组合不同的报文流时才多使媒体用协议。及组播
字节集，用于某些加密算法。 n X(extension)：扩展位标志。若设置则在固定报文头后跟一个
报文头扩展。 n CSRC计数：指出固定报文头后跟的作用源标识符的数量。 n M(maker)：允许标记（帧边界）报文流中的重要事件。 n 载荷类型：规定RTP报文中载荷的格式。 n 序号：被接收方用来恢复报文序列和检测报文丢失。 n 时间戳：表示抽样载荷数据时的时间。 n SSRC(synchronization source)标识符：同步源标识符是为一个
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三种网络视频传输应用系统
3. A/V Helper程序及A/V服务器之间运行实时流 控制协议（RTSP），交换A/V传输所需的控 制信息。RTSP提供了操纵播放、快进、快倒、 暂停及录制等命令的方法。
4. A/V服务器使用RTP/UDP协议将A/V数据传输 给A/V客户程序（Helper程序）即可播放输出。
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压缩媒体文件格式
n 通过某种压缩算法对A/V信息重新编码， 使文件大小被处理得更小。
n 在压缩媒体文件再次成为媒体格式前， 其中数据需要解压缩。
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常用视频、音频压缩文件类型
文件格式扩展名 媒体类型与名称
mov
Quicktime Video (Apple)
mpg
MPEG-I Video
量、丢失的数据包的数量等统计资料，服务
器利用这些信息动态地改变传输速率，甚至 改变有效载荷类型。
n RTCP也使用UDP进行通信，它和 RTP配合使
用，能以有效的反馈和最小的开销使传输效
率最佳化，因而特别适合传送网上的实时数
据。
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RTCP定义了五种反馈的控制信息
n 发送方报告（Sender Report）：由RTP数据流 的源通过组播发送，提供发送方观察到的传输 和接收统计信息。
n RTP混合器将多个数据流组合成一个单独 的RTP流。只能用于音频。
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实时流协议RTSP
n RTSP（Real Time Streaming Protocol）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网络同步传送多媒体数据。
n RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP之上， 它使用TCP或RTP完成数据传输。
n 本身并不发送数据流，只控制实时数据 的发送。
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HTTP与RTSP的比较
n HTTP传送HTML，而RTSP传送的是多媒 体数据。
n HTTP请求由客户机发出，服务器作出响 应；使用RTSP时，客户机和服务器都可 以发出请求，即RTSP可以是双向的。
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常用流文件格式
文件格式扩展名
asf rm ra rp rt swf viv
媒体类型与名称
Advanced Streaming Format (Microsoft) Real Media (Video/Audio) 文件 (Real Networks) Real Audio 文件 (Real Networks) Real Pix 文件 (Real Networks) Real Text 文件 (Real Networks) Shock Wave Flash (Macromedia) Vivo Movie 文件 (Vivo Software)
n 接收方报告（Receiver Report）：提供非主动 发送方的参与者的接收统计信息。
n 源描述报告（Source DEScription）：被RTP发 送方用来提供本地能力信息。
n BYE（goodBYE）：一个源离开一个会话时将 使用此消息。
n APP（APPlication defined）：在开发了新应用 和新特征时作为试验使用。
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媒体发布格式
n 是一种专门针对多媒体文件的html语言 格式。
n 用来对视听数据进行组织和安排。
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常用媒体发布格式
文件格式扩展名
asf smi ram rpm asx xml
媒体类型和名称
Advanced Streaming Format Synchronised Multimedia Integration Language (smil) RAM File Embedded RAM File ASF Stream Redirector eXtensible Markup Language
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2020/11/14
多媒体协议及组播
网络上A/V传输的两种方式
n 下载：文件大，存储容量大，网络带宽 有限，下载时间长，延迟大。
n 流（stream）传输：音视频服务器将时基 媒体向用户计算机进行连续、实时传送， 用户不必等到整个文件全部下载完毕， 而只需经过很短的启动延时即可进行观 看。当时基媒体在客户机上播放时，文 件的剩余部分将在后台从服务器内继续 下载。
mp3
MPEG Layer-3 Audio
wav
Wave Audio
aif
Audio Interchange Format
snd
Sound Audio File Format
au
Audio File Format (Sun OS)
avi
Audio Video Interleaved (Microsoft Windows)
n RTSP在语法和操作上与HTTP/1.1类似， 因此HTTP的扩展机制大都可加入RTSP。
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资源预留协议RSVP
n RSVP（Resource reSerVe Protocol）是 Internet上的网络控制协议，运行在IP和 UDP的上层。
n 使用RSVP预留一部分网络资源，能在一 定程度上为流媒体的传输提供QoS。
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实时流传输协议
n RTP（Real-time Transport Protocol）实时 传输协议。
n RTCP（Real-time Transport Control Protocol）实时传输控制协议
n RTSP（Real Time Streaming Protocol）实 时流协议
n 实现流传输的两种方法
u 实时流传输（realtime streaming）：若 视频为实时广播，或使用流传输媒体 服务器，或应用如RTSP的实时协议， 即为实时流传输。
u 顺序流传输（progressive streaming）： 若使用HTTP服务器，文件即通过顺序 流发送。
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顺序流传输
片段，但用户在观看前，必须经历延迟 。 n 顺序流文件是放在标准HTTP 或 FTP服务器上，
易于管理。 n 顺序流传输不适合长片段（低带宽）和有随机
访问要求的视频，也不支持现场广播。
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实时流式传输
n 总是实时传送，特别适合现场事件，也支持随 机访问，用户可快进或后退以观看前面或后面 的内容。