HTTP协议、RTSP协议、RTMP协议、RTP，RTCP，HLS，MMS的概念、区别、用法和测试源

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背景知识

先有TCP/IP协议簇 5层模型，后有DoD 4层模型，再有OSI 7层模型。

TCP/IP协议簇（TCP/IP Suite）除了代表TCP与IP这两种通讯协议外，更包含了与TCP/IP相关的数十种通讯协议，例如：SMTP、DNS、ICMP、POP、FTP、Telnet等等。其实我们平常口语所谓的TCP/IP通讯协议，其背后真正的意义就是指TCP/IP协议组合，而非单指TCP和IP两种通讯协议。

因为因特网最初起源于军事用途，因此这个模型便以美国国防部（DoD，Department Of Defense）来命名，称为DoD模型。

虽然DoD模型与OSI模型各有自己的结构，但是大体上两者仍能互相对照，如下图：


RTSP、 RTMP、HTTP的共同点、区别

HTTP: 即超文本传送协议（FTP即文件传输协议）。

RTSP:（Real Time Streaming Protocol），实时流传输协议。

RTMP是Real Time Messaging Protocol（实时消息传输协议）。

共同点：

1：这三个协议都属于互联网 TCP/IP 五层体系结构中应用层的协议。

2： 理论上RTSP RTMP HTTP都可以做直播和点播，但一般做直播用RTSP RTMP，做点播用HTTP。做视频会议的时候原来用SIP协议，现在基本上被RTMP协议取代了。

区别：

1：HTTP: 即超文本传送协议（FTP即文件传输协议）。HTTP将所有的数据作为文件做处理。
（1）不是流媒体协议。
（2）HTTP协议是共有协议，并有专门机构做维护。
（3）HTTP协议没有特定的传输流。
（4）HTTP传输一般需要 2-3 个通道，命令和数据通道分离。

2：RTMP是Real Time Messaging Protocol（实时消息传输协议）。
（1）是流媒体协议。
（2）RTMP协议是 Adobe 的私有协议，未完全公开。
（3）RTMP协议一般传输的是 flv，f4v 格式流。
（4）RTMP一般在 TCP 1个通道上传输命令和数据。

3：RTSP:（Real Time Streaming Protocol），实时流传输协议。
（1）是流媒体协议。
（2）RTSP协议是共有协议，并有专门机构做维护。.
（3）RTSP协议一般传输的是 ts、mp4 格式的流。
（4）RTSP传输一般需要 2-3 个通道，命令和数据通道分离。

RTSP、RTCP、RTP区别

1：RTSP实时流协议（Real Time Streaming Protocol）

作为一个应用层协议，RTSP提供了一个可供扩展的框架，它的意义在于使得实时流媒体数据的受控和点播变得可能。总的说来，RTSP是一个流媒体表示 协议，主要用来控制具有实时特性的数据发送，但它本身并不传输数据，而是必须依赖于下层传输协议所提供的某些服务。RTSP可以对流媒体提供诸如播放、暂 停、快进等操作，它负责定义具体的控制消息、操作方法、状态码等，此外还描述了与RTP间的交互操作（RFC2326）。


2：RTCP控制协议 （RTCP：RTP Control Protocol）

RTCP控制协议需要与RTP数据协议一起配合使用，当应用程序启动一个RTP会话时将同时占用两个端口，分别供RTP和RTCP使用。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。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、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。

RTCP协议的功能是通过不同的RTCP数据报来实现的，主要有如下几种类型：

SR：发送端报告，所谓发送端是指发出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。(SERVER定时间发送给CLIENT)。

RR：接收端报告，所谓接收端是指仅接收但不发送RTP数据报的应用程序或者终端。(SERVER接收CLIENT端发送过来的响应)。

SDES：源描述，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。

BYE：通知离开，主要功能是指示某一个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。

APP：由应用程序自己定义，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。

3：RTP数据协议（Real-time Transport Protoco，实时传输协议）

RTP数据协议负责对流媒体数据进行封包并实现媒体流的实时传输，每一个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者视频数据。

RTP用到的地方就是 PLAY ，服务器往客户端传输数据用UDP协议，RTP是在传输数据的前面加了个12字节的头(描述信息)。

RTP载荷封装设计本文的网络传输是基于IP协议，所以最大传输单元(MTU)最大为1500字节，在使用IP／UDP／RTP的协议层次结构的时候，这 其中包括至少20字节的IP头，8字节的UDP头，以及12字节的RTP头。这样，头信息至少要占用40个字节，那么RTP载荷的最大尺寸为1460字 节。以H.264 为例，如果一帧数据大于1460，则需要分片打包，然后到接收端再拆包，组合成一帧数据，进行解码播放。



RTP（Real-timeTransport Protocol）是用于Internet上针对多媒体数据流的一种传输协议。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。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。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。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。通常RTP算法并不作为一个独立的网络层来实现，而是作为应用程序代码的一部分。

实时传输控制协议RTCP。RTCP(Real-timeTransportControlProtocol)和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。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量、丢失的数据包的数量等统计资料，因此，服务器可以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。RTP和RTCP配合使用，它们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。

流媒体协议RTMP，RTSP与HLS有什么不同？


RTMP与RTSP的协同工作



HLS (HTTP Live Streaming)
Apple的动态码率自适应技术。主要用于PC和Apple终端的音视频服务。包括一个m3u(8)的索引文件，TS媒体分片文件和key加密串文件。

常用的流媒体协议主要有 HTTP 渐进下载和基于 RTSP/RTP 的实时流媒体协议，这二种基本是完全不同的东西，目前比较方便又好用的是用 HTTP 渐进下载方法。在这个中 apple 公司的 HTTP Live Streaming 是这个方面的代表。它最初是苹果公司针对iPhone、iPod、iTouch和iPad等移动设备而开发的流.现在见到在桌面也有很多应用了，HTML5 是直接支持这个。

但是HLS协议的小切片方式会生成大量的文件，存储或处理这些文件会造成大量资源浪费。如果要实现数天的时移，索引量将会是个巨额数字，并明显影响请求速度。因此，HLS协议对存储I/O要求相当苛刻。对此，也有公司提出了非常好的解决方案。

新型点播服务器系统，独创了内存缓存数据实时切片技术，颠覆了这种传统实现方法，从根本上解决了大量切片的碎片问题，使得单台服务器的切片与打包能力不再是瓶颈。其基本原理如下：
不将TS切片文件存到磁盘，而是存在内存当中，这种技术使得服务器的磁盘上面不再会有“数以吨计”的文件碎片，极大减少了磁盘的I/O次数，延长了服务器磁盘的使用寿命，极大提高了服务器运行的稳定性。同时，由于使用这种技术，使得终端请求数据时直接从服务器的内存中获取，极大提高了对终端数据请求的反应速度，优化了视频观看体验。

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前端可选的视频直播协议大致只有两种：

RTMP（Real Time Messaging Protocol）
HLS（HTTP Live Streaming） 其中RTMP是Adobe开发的协议，无法在iPhone中兼容，故目前兼容最好的就是HLS协议了。
HTTP Live Streaming（HLS）是苹果公司实现的基于HTTP的流媒体传输协议，可实现流媒体的直播和点播。原理上是将视频流分片成一系列HTTP下载文件。所以，HLS比RTMP有较高的延迟。

应用

直播应用中，RTMP和HLS基本上可以覆盖所有客户端观看，HLS主要是延时比较大，RTMP主要优势在于延时低。

一、应用场景
低延时应用场景包括：
  .  互动式直播：譬如2013年大行其道的美女主播，游戏直播等等各种主播，流媒体分发给用户观看。用户可以文字聊天和主播互动。
  .  视频会议：我们要是有同事出差在外地，就用视频会议开内部会议。其实会议1秒延时无所谓，因为人家讲完话后，其他人需要思考，思考的延时也会在1秒左右。当然如果用视频会议吵架就不行。
  .  其他：监控，直播也有些地方需要对延迟有要求，互联网上RTMP协议的延迟基本上能够满足要求。

二、RTMP和延时

1. RTMP的特点如下：

1) Adobe支持得很好：
RTMP实际上是现在编码器输出的工业标准协议，基本上所有的编码器（摄像头之类）都支持RTMP输出。原因在于PC市场巨大，PC主要是Windows，Windows的浏览器基本上都支持flash，Flash又支持RTMP支持得非常好。

2) 适合长时间播放：
因为RTMP支持的很完善，所以能做到flash播放RTMP流长时间不断流，当时测试是100万秒，即10天多可以连续播放。
对于商用流媒体应用，客户端的稳定性当然也是必须的，否则最终用户看不了还怎么玩？
我就知道有个教育客户，最初使用播放器播放http流，需要播放不同的文件，结果就总出问题，如果换成服务器端将不同的文件转换成RTMP流，客户端就可以一直播放；
该客户走RTMP方案后，经过CDN分发，没听说客户端出问题了。

3）延迟较低：
比起YY的那种UDP私有协议，RTMP算延迟大的（延迟在1-3秒），
比起HTTP流的延时（一般在10秒以上）RTMP算低延时。
一般的直播应用，只要不是电话类对话的那种要求，RTMP延迟是可以接受的。
在一般的视频会议应用中，RTMP延时也能接受，原因是别人在说话的时候我们一般在听，实际上1秒延时没有关系，我们也要思考（话说有些人的CPU处理速度还没有这么快）。

4) 有累积延迟：
技术一定要知道弱点，RTMP有个弱点就是累积误差，原因是RTMP基于TCP不会丢包。
所以当网络状态差时，服务器会将包缓存起来，导致累积的延迟；
待网络状况好了，就一起发给客户端。
这个的对策就是，当客户端的缓冲区很大，就断开重连。

2. HLS低延时
主要有人老是问这个问题，如何降低HLS延迟。
HLS解决延时，就像是爬到枫树上去捉鱼，奇怪的是还有人喊，看那，有鱼。
你说是怎么回事?

我只能说你在参与谦哥的魔术表演，错觉罢了。
如果你真的确信有，请用实际测量的图片来展示出来，参考下面延迟的测量。

3. RTMP延迟的测量
如何测量延时，是个很难的问题，
不过有个行之有效的方法，就是用手机的秒表，可以比较精确的对比延时。

经过测量发现，在网络状况良好时：
  . RTMP延时可以做到0.8秒左右。
  . 多级边缘节点不会影响延迟（和SRS同源的某CDN的边缘服务器可以做到）
  . Nginx-Rtmp延迟有点大，估计是缓存的处理，多进程通信导致？
  . GOP是个硬指标，不过SRS可以关闭GOP的cache来避免这个影响.
  . 服务器性能太低，也会导致延迟变大，服务器来不及发送数据。
  . 客户端的缓冲区长度也影响延迟。
譬如flash客户端的NetStream.bufferTime设置为10秒，那么延迟至少10秒以上。

4. GOP-Cache
什么是GOP？就是视频流中两个I帧的时间距离。
GOP有什么影响？
Flash（解码器）只有拿到GOP才能开始解码播放。
也就是说，服务器一般先给一个I帧给Flash。
可惜问题来了，假设GOP是10秒，也就是每隔10秒才有关键帧，
如果用户在第5秒时开始播放，会怎么样？
第一种方案：等待下一个I帧，
也就是说，再等5秒才开始给客户端数据。
这样延迟就很低了，总是实时的流。
问题是：等待的这5秒，会黑屏，现象就是播放器卡在那里，什么也没有，
有些用户可能以为死掉了，就会刷新页面。
总之，某些客户会认为等待关键帧是个不可饶恕的错误，延时有什么关系？
我就希望能快速启动和播放视频，最好打开就能放！

第二种方案：马上开始放，
放什么呢？
你肯定知道了，放前一个I帧。
也就是说，服务器需要总是cache一个gop，
这样客户端上来就从前一个I帧开始播放，就可以快速启动了。
问题是：延迟自然就大了。

有没有好的方案？
有！至少有两种：
编码器调低GOP，譬如0.5秒一个GOP，这样延迟也很低，也不用等待。
坏处是编码器压缩率会降低，图像质量没有那么好。

5. 累积延迟
除了GOP-Cache，还有一个有关系，就是累积延迟。
服务器可以配置直播队列的长度，服务器会将数据放在直播队列中，
如果超过这个长度就清空到最后一个I帧：

当然这个不能配置太小，
譬如GOP是1秒，queue_length是1秒，这样会导致有1秒数据就清空，会导致跳跃。

有更好的方法？有的。
延迟基本上就等于客户端的缓冲区长度，因为延迟大多由于网络带宽低，
服务器缓存后一起发给客户端，现象就是客户端的缓冲区变大了，
譬如NetStream.BufferLength=5秒，那么说明缓冲区中至少有5秒数据。

处理累积延迟的最好方法，是客户端检测到缓冲区有很多数据了，如果可以的话，就重连服务器。
当然如果网络一直不好，那就没有办法了。

微软媒体服务器协议MMS

MMS（Microsoft Media Server Protocol）是用来访问并流式接收Window Media服务器中.asf文件的一种协议。MMS协议用于访问Windows Media发布点上的单播内容。MMS是连接Windows Media单播服务的默认方法。若观众在Windows Media Player中键入一个URL以连接内容，而不是通过超级链接访问内容，则他们必须是MMS协议引用该流。MMS的预设端口是1755.

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可用的直播流地址

通常我们进行 RTMP/RTSP 开发时，除了可以自己搭建视频服务器来进行测试外。也可以直接使用一些电视台的直播地址，省时省力。
下面是我收集汇总的一些视频直播地址，亲测可用。

1，RTMP协议直播源
香港卫视：rtmp://live.hkstv.hk.lxdns.com/live/hks，失效了。

2，RTSP协议直播源
珠海过澳门大厅摄像头监控：

rtsp://218.204.223.237:554/live/1/66251FC11353191F/e7ooqwcfbqjoo80j.sdp

测了，失效了。
大熊兔（点播）：rtsp://184.72.239.149/vod/mp4://BigBuckBunny_175k.mov，失效了。

3，HTTP协议直播源
香港卫视：http://live.hkstv.hk.lxdns.com/live/hks/playlist.m3u8，失效了。
CCTV1高清：http://ivi.bupt.edu.cn/hls/cctv1hd.m3u8，失效了。
CCTV3高清：http://ivi.bupt.edu.cn/hls/cctv3hd.m3u8，失效了。
CCTV5高清：http://ivi.bupt.edu.cn/hls/cctv5hd.m3u8，失效了。
CCTV5+高清：http://ivi.bupt.edu.cn/hls/cctv5phd.m3u8，失效了。
CCTV6高清：http://ivi.bupt.edu.cn/hls/cctv6hd.m3u8，失效了。
苹果提供的测试源（点播）：

http://devimages.apple.com.edgekey.net/streaming/examples/bipbop_4x3/gear2/prog_index.m3u8

https://cloud5.idealtv.net/hls/live.m3u8
https://cloud2.streaminglivehd.c ... ealtv/playlist.m3u8

播放软件推荐：VLC

要播放视频直播流，或者测试一个直播视频地址是否可以使用。这里推荐 VLC 媒体播放器。功能强大且跨平台。支持 Windows、Mac OS、Linux、Android、iOS。
官网地址：http://www.videolan.org/
打开播放器，选择菜单中“媒体”->“打开网络串流...”。在弹出页面中填入视频地址即可。

admin

http协议地址，和编码器的IP地址配合使用。在少量用户场景使用。

如果需要大量本地用户同时观看同一编码器的视频源，我们建议采集UDP组播方式实现。
设置

播放


RTSP协议地址设置见上图。理论上，采用RTSP协议，延时比http协议好很多。

远程多用户场景RTMP对接

如果需要大量各地用户同时观看同一编码器的视频源，我们建议采集RTMP发布服务器中转方式实现。目前我们完美支持的RTMP服务器平台有免费平台：NGINX、RED5 MEDIA SERVER 收费平台：ADOBE MEDIA SERVER5 以及些平台如：http://mudu.tv/ 等。RTMP发布设置的其它方法如下：
由于目前RTMP协议只支持H264功能，所以你要将编码器类型设置成H.264，设置直播平台中的RTMP发布地址并启用如下图所示，设置好后请重启编码器。



RTMP也可以设置为本地用户播放。

杯热咖啡

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