RTSP（Real Time Streaming Protocol）協議全解析

一、協議概述

• 定位：應用層協議，用于控制流媒體服務器（播放、暫停、錄制），媒體傳輸由 RTP/RTCP 實現。

• 特點：

  • 基于文本（類似 HTTP），支持 TCP/UDP（默認端口 554）。
  • 無狀態協議，通過 Session 頭維護會話狀態。

• 核心命令：

  方法	用途
  OPTIONS	查詢服務器支持的方法
  DESCRIBE	獲取媒體描述（SDP 格式）
  SETUP	建立傳輸通道（協商 RTP/RTCP 參數）
  PLAY/PAUSE	控制媒體播放
  TEARDOWN	終止會話

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二、核心命令詳解（含 TCP/UDP 場景對比）

1. DESCRIBE

用途：獲取媒體流的元數據（SDP 格式）。
交互示例：

UDP 場景：

C→S: DESCRIBE rtsp://example.com/live RTSP/1.0CSeq: 1Accept: application/sdpS→C: RTSP/1.0 200 OKContent-Type: application/sdpContent-Length: 320v=0o=- 0 0 IN IP4 192.168.1.1s=Live Streamm=video 5004 RTP/AVP 96       # UDP端口5004傳輸視頻a=rtpmap:96 H264/90000a=control:trackID=0a=rtcp:5005                   # RTCP端口5005

TCP 場景：

S→C: RTSP/1.0 200 OKContent-Type: application/sdpContent-Length: 300v=0o=- 0 0 IN IP4 192.168.1.1s=Live Streamm=video 0 RTP/AVP/TCP 96      # TCP復用連接a=rtpmap:96 H264/90000a=control:trackID=0a=interleaved:0-1             # 通道0=RTP，通道1=RTCP

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2. SETUP

用途：協商 RTP/RTCP 傳輸參數。
交互示例：

UDP 場景：

C→S: SETUP rtsp://example.com/live/trackID=0 RTSP/1.0CSeq: 2Transport: RTP/AVP/UDP;unicast;client_port=5000-5001S→C: RTSP/1.0 200 OKSession: 12345678Transport: RTP/AVP/UDP;unicast;client_port=5000-5001;server_port=6000-6001

TCP 場景：

C→S: SETUP rtsp://example.com/live/trackID=0 RTSP/1.0CSeq: 2Transport: RTP/AVP/TCP;unicast;interleaved=0-1S→C: RTSP/1.0 200 OKSession: 12345678Transport: RTP/AVP/TCP;unicast;interleaved=0-1

關鍵字段對比：

參數	UDP 場景	TCP 場景
傳輸協議	RTP/AVP/UDP	RTP/AVP/TCP
端口協商	client_port=5000-5001	無端口（通過 interleaved 復用）
通道標識	無	interleaved=0-1

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3. PLAY/PAUSE/TEARDOWN

交互示例（通用格式）：

C→S: PLAY rtsp://example.com/live RTSP/1.0CSeq: 3Session: 12345678Range: npt=0-S→C: RTSP/1.0 200 OKCSeq: 3RTP-Info: url=rtsp://example.com/live/trackID=0;seq=12345;rtptime=123456789

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三、SDP（Session Description Protocol）詳解

SDP 是 RTSP 中描述媒體流參數的元數據協議，核心字段如下：

1. 全局字段

字段	格式	說明
v=	v=0	協議版本（固定為0）
o=	o=<username> <sess-id> <version> IN IP4 <IP>	會話源信息（如 o=- 0 0 IN IP4 192.168.1.1）
s=	s=<session name>	會話名稱（如 s=Live Stream）
t=	t=0 0	會話時間（0表示無限制）

2. 媒體行（m=）

參數	說明
<media>	媒體類型（video/audio）
<port>	UDP 場景為端口號（如 5004），TCP 場景為 0
<proto>	傳輸協議（RTP/AVP 表示 UDP，RTP/AVP/TCP 表示 TCP）
<fmt>	負載格式編號（對應 a=rtpmap 中的值）

示例：

m=video 0 RTP/AVP/TCP 96      # TCP視頻流
m=audio 5004 RTP/AVP 97       # UDP音頻流（端口5004）

3. 擴展屬性（a=）

屬性	說明
rtpmap	定義編解碼器（如 a=rtpmap:96 H264/90000）
fmtp	編解碼器參數（如 a=fmtp:96 profile-level-id=42001f）
control	媒體流控制 URL（用于 SETUP 請求，如 a=control:trackID=0）
interleaved	TCP 通道號（如 a=interleaved:0-1）
rtcp	UDP 場景的 RTCP 端口（如 a=rtcp:5005）

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四、TCP/UDP 場景數據傳輸對比

1. UDP 場景

• RTP 包：通過獨立 UDP 端口發送。

  [RTP Header][Payload]  // 端口5004

• RTCP 包：通過相鄰奇數端口發送。

  [RTCP Header][Payload] // 端口5005

2. TCP 場景

• 數據包格式：所有數據通過同一連接傳輸，帶通道標識前綴。

  $<Channel><Length High><Length Low>[Payload]

• 示例：

  $00 00 04 00 [RTP視頻數據]  // 通道0$01 00 00 0C [RTCP視頻報告] // 通道1

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五、協議選擇建議

特性	UDP 場景	TCP 場景
實時性	高（低延遲，適合直播、會議）	中（適合點播、弱網環境）
可靠性	可能丟包（需 RTCP 反饋）	高（依賴 TCP 重傳）
防火墻穿透	需開放多個端口	僅需一個端口（默認554）
開發復雜度	需處理丟包重傳邏輯	邏輯簡化（依賴 TCP 可靠性）