RTSP协议详解

    RTSP（Real Time Streaming Protocol）是由Real Network和Netscape共同提出的如何有效地在IP网络上传输流媒体数据的应用层协议。RTSP对流媒体提供了诸如暂停，快进等控制，而它本身并不传输数据，RTSP的作用相当于流媒体服务器的远程控制。服务器端可以自行选择使用TCP或UDP来传送串流内容，它的语法和运作跟HTTP 1.1类似，但并不特别强调时间同步，所以比较能容忍网络延迟。而且允许同时多个串流需求控制（Multicast），除了可以降低服务器端的网络用量，还可以支持多方视频会议（Video  onference）。 因为与HTTP1.1的运作方式相似，所以代理服务器《Proxy》的快取功能《Cache》也同样适用于RTSP，并因RTSP具有重新导向功能，可视实际负载情况来转换提供服务的服务器，以避免过大的负载集中于同一服务器而造成延迟。 rtsp和http的区别和联系     （1）联系：两者都用纯文本来发送消息，且rtsp协议的语法也和HTTP类似。Rtsp一开始这样设计，也是为了能够兼容使用以前写的HTTP协议分析代码 。     （2）区别：rtsp是有状态的，不同的是RTSP的命令需要知道现在正处于一个什么状态，也就是说rtsp的命令总是按照顺序来发送，某个命令总在另外一个命令之前要发送。Rtsp不管处于什么状态都不会去断掉连接。，而http则不保存状态，协议在发送一个命令以后，连接就会断开，且命令之间是没有依赖性的。rtsp协议使用554端口，http使用80端口。
SIP（Session Initiation Protocol），是基于IP的一个应用层控制协议。由于SIP是基于纯文本的信令协议，可以管理不同接入网络上的会话等。会话可以是终端设备之间任何类型的通信，如视频会话、既时信息处理或协作会话。该协议不会定义或限制可使用的业务，传输、服务质量、计费、安全性等问题都由基本核心网络和其它协议处理。     （1）联系：sip和rtsp都是应用层的控制协议，负责一次通信过程的建立和控制和结束，不负责中间的传输部分。他们都是基于纯文本的信令协议，穿墙性能良好。支持tcp、udp，支持多方通信。他们都需要服务器支持，都支持会话中重定向。sip和rtsp 都使用sdp协议来传送媒体参数，使用rtp（rtcp）协议来传输媒体流。     （2）区别：rtsp是专门为流媒体制定的协议，在多个媒体流的时间同步方面比sip强大。rtsp还提供网络负载均衡的功能，减轻服务器压力和网络带宽要求。sip一般用来创建一次音频、视频通话（双向），而rtsp一般用来做视频点播、视频监控等（单向）。当然，从原理上讲，rtsp也可以做双向的视频通话。
RTSP的消息        RTSP的消息有两大类，一是请求消息(request)，一是回应消息(response)，两种消息的格式不同。 请求消息格式：
       方法 URI RTSP版本 CR LF
       消息头 CR LF CR LF         
       消息体 CR LF

    其中方法包括OPTIONS、SETUP、PLAY、TEARDOWN等待，URI是接收方（服务端）的地址，例如：rtsp://192.168.22.136:5000/v0，每行后面的CR LF表示回车换行，需要接收端有相应的解析，最后一个消息头需要有两个CR LF。

回应消息格式：
       RTSP版本 状态码 解释 CR LF
       消息头 CR LF CR LF
       消息体 CR LF
    其中RTSP版本一般都是RTSP/1.0，状态码是一个数值，200表示成功，解释是与状态码对应的文本解释。

状态码由三位数组成，表示方法执行的结果，定义如下：

1XX：保留，将来使用；

2XX：成功，操作被接收、理解、接受（received,understand,accepted）；

3XX：重定向，要完成操作必须进行进一步操作；

4XX：客户端出错，请求有语法错误或无法实现；

5XX：服务器出错，服务器无法实现合法的请求。

 

RTSP的方法

 

rtsp中定义的方法有：OPTIONS, DESCRIBE, SETUP, TEARDOWN, PLAY, PAUSE, SCALE, GET_PARAMETER ，SET_PARAMETER  1.OPTION 目的是得到服务器提供的可用方法: OPTIONS rtsp://192.168.20.136:5000/xxx666 RTSP/1.0 CSeq: 1         //每个消息都有序号来标记，第一个包通常是option请求消息 User-Agent: VLC media player (LIVE555 Streaming Media v2005.11.10) 服务器的回应信息包括提供的一些方法,例如: RTSP/1.0 200 OK Server: UServer 0.9.7_rc1 Cseq: 1         //每个回应消息的cseq数值和请求消息的cseq相对应 Public: OPTIONS, DESCRIBE, SETUP, TEARDOWN, PLAY, PAUSE, SCALE, GET_PARAMETER //服务器提供的可用的方法 2.DESCRIBE C向S发起DESCRIBE请求,为了得到会话描述信息(SDP): DESCRIBE rtsp://192.168.20.136:5000/xxx666 RTSP/1.0 CSeq: 2 token: Accept: application/sdp User-Agent: VLC media player (LIVE555 Streaming Media v2005.11.10) 服务器回应一些对此会话的描述信息(sdp): RTSP/1.0 200 OK Server: UServer 0.9.7_rc1 Cseq: 2 x-prev-url: rtsp://192.168.20.136:5000 x-next-url: rtsp://192.168.20.136:5000 x-Accept-Retransmit: our-retransmit x-Accept-Dynamic-Rate: 1 Cache-Control: must-revalidate Last-Modified: Fri, 10 Nov 2006 12:34:38 GMT Date: Fri, 10 Nov 2006 12:34:38 GMT Expires: Fri, 10 Nov 2006 12:34:38 GMT Content-Base: rtsp://192.168.20.136:5000/xxx666/ Content-Length: 344 Content-Type: application/sdp v=0        //以下都是sdp信息 o=OnewaveUServerNG 1451516402 1025358037 IN IP4 192.168.20.136 s=/xxx666 u=http:/// e=admin@ c=IN IP4 0.0.0.0 t=0 0 a=isma-compliance:1,1.0,1 a=range:npt=0- m=video 0 RTP/AVP 96    //m表示媒体描述，下面是对会话中视频通道的媒体描述 a=rtpmap:96 MP4V-ES/90000 a=fmtp:96 profile-level-id=245;config=000001B0F5000001B509000001000000012000C888B0E0E0FA62D089028307 a=control:trackID=0//trackID＝0表示视频流用的是通道0 3.SETUP 客户端提醒服务器建立会话,并确定传输模式: SETUP rtsp://192.168.20.136:5000/xxx666/trackID=0 RTSP/1.0     CSeq: 3 Transport: RTP/AVP/TCP;unicast;interleaved=0-1       User-Agent: VLC media player (LIVE555 Streaming Media v2005.11.10) //uri中带有trackID＝0，表示对该通道进行设置。Transport参数设置了传输模式，包的结构。接下来的数据包头部第二个字节位置就是interleaved，它的值是每个通道都不同的，trackID＝0的interleaved值有两个0或1，0表示rtp包，1表示rtcp包，接受端根据interleaved的值来区别是哪种数据包。 服务器回应信息: RTSP/1.0 200 OK Server: UServer 0.9.7_rc1 Cseq: 3 Session: 6310936469860791894     //服务器回应的会话标识符 Cache-Control: no-cache Transport: RTP/AVP/TCP;unicast;interleaved=0-1;ssrc=6B8B4567 4.PLAY 客户端发送播放请求: PLAY rtsp://192.168.20.136:5000/xxx666 RTSP/1.0 CSeq: 4 Session: 6310936469860791894 Range: npt=0.000-      //设置播放时间的范围 User-Agent: VLC media player (LIVE555 Streaming Media v2005.11.10) 服务器回应信息: RTSP/1.0 200 OK Server: UServer 0.9.7_rc1 Cseq: 4 Session: 6310936469860791894 Range: npt=0.000000- RTP-Info: url=trackID=0;seq=17040;rtptime=1467265309      //seq和rtptime都是rtp包中的信息 5.TEARDOWN 客户端发起关闭请求: TEARDOWN rtsp://192.168.20.136:5000/xxx666 RTSP/1.0 CSeq: 5 Session: 6310936469860791894 User-Agent: VLC media player (LIVE555 Streaming Media v2005.11.10) 服务器回应: RTSP/1.0 200 OK Server: UServer 0.9.7_rc1 Cseq: 5 Session: 6310936469860791894 Connection: Close 以上方法都是交互过程中最为常用的,其它还有一些重要的方法如get/set_parameter,pause,redirect等等 sdp的格式 v= version o= username session id version network type address type address s= session name i= session description u= URI e= email address p= phone number c= network type address type connection address b= modifier : bandwidth-value t= start time stop time r= repeat interval active duration list of offsets from start-time z= adjustment time offset adjustment time offset .... k= method k= method : encryption key a= attribute a= attribute : value m= media port transport fmt list v = （协议版本） o = （所有者/创建者和会话标识符） s = （会话名称） i = * （会话信息） u = * （URI 描述） e = * （Email 地址） p = * （电话号码） c = * （连接信息） b = * （带宽信息） z = * （时间区域调整） k = * （加密密钥） a = * （0 个或多个会话属性行） 时间描述： t = （会话活动时间） r = * （0或多次重复次数） 媒体描述： m = （媒体名称和传输地址） i = * （媒体标题） c = * （连接信息 — 如果包含在会话层则该字段可选） b = * （带宽信息） k = * （加密密钥） a = * （0 个或多个媒体属性行）

 

RTSP客户端的JAVA实现

3.1  接口IEvent.java      

 接口IEvent.java的代码如下：

/** *//**  * IEvent.java 网络事件处理器，当Selector可以进行操作时，调用这个接口中的方法.  * 2007-3-22 下午03:35:51  * @author sycheng  * @version 1.0  public interface IEvent {       /** *//**      * 当channel得到connect事件时调用这个方法.      * @param key      * @throws IOException      */       void connect(SelectionKey key) throws IOException;       /** *//**      * 当channel可读时调用这个方法.      * @param key      * @throws IOException      */       void read(SelectionKey key) throws IOException;       /** *//**      * 当channel可写时调用这个方法.      * @throws IOException      */       void write() throws IOException;       /** *//**      * 当channel发生错误时调用.      * @param e      */       void error(Exception e);  

 3.2  RTSP的测试类：RTSPClient.java
        RTSP的测试类RTSPClient.java类的代码如下所示:

            InetSocketAddress localAddress, String address) {           this.remoteAddress = remoteAddress;           this.localAddress = localAddress;           this.address = address;           // 初始化缓冲区           sendBuf = ByteBuffer.allocateDirect(BUFFER_SIZE);           receiveBuf = ByteBuffer.allocateDirect(BUFFER_SIZE);           if (selector == null) {               // 创建新的Selector               try {                   selector = Selector.open();               } catch (final IOException e) {                   e.printStackTrace();               }           }           startup();           sysStatus = Status.init;           shutdown=new AtomicBoolean(false);           isSended=false;       }       public void startup() {           try {               // 打开通道               socketChannel = SocketChannel.open();               // 绑定到本地端口               socketChannel.socket().setSoTimeout(30000);               socketChannel.configureBlocking(false);               socketChannel.socket().bind(localAddress);               if (socketChannel.connect(remoteAddress)) {                   System.out.println("开始建立连接:" + remoteAddress);               }               socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT                       | SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE, this);               System.out.println("端口打开成功");           } catch (final IOException e1) {               e1.printStackTrace();           }       }       public void send(byte[] out) {           if (out == null || out.length   1) {               return;           }           synchronized (sendBuf) {               sendBuf.clear();               sendBuf.put(out);               sendBuf.flip();           }           // 发送出去           try {               write();               isSended=true;           } catch (final IOException e) {               e.printStackTrace();           }       }       public void write() throws IOException {           if (isConnected()) {               try {                   socketChannel.write(sendBuf);               } catch (final IOException e) {               }           } else {               System.out.println("通道为空或者没有连接上");           }       }       public byte[] recieve() {           if (isConnected()) {               try {                   int len = 0;                   int readBytes = 0;                   synchronized (receiveBuf) {                       receiveBuf.clear();                       try {                           while ((len = socketChannel.read(receiveBuf))   0) {                               readBytes += len;                           }                       } finally {                           receiveBuf.flip();                       }                       if (readBytes   0) {                           final byte[] tmp = new byte[readBytes];                           receiveBuf.get(tmp);                           return tmp;                       } else {                           System.out.println("接收到数据为空,重新启动连接");                           return null;                       }                   }               } catch (final IOException e) {                   System.out.println("接收消息错误:");               }           } else {               System.out.println("端口没有连接");           }           return null;       }       public boolean isConnected() {           return socketChannel != null   socketChannel.isConnected();       }       private void select() {           int n = 0;           try {               if (selector == null) {                   return;               }               n = selector.select(1000);           } catch (final Exception e) {               e.printStackTrace();           }           // 如果select返回大于0，处理事件           if (n   0) {               for (final Iterator SelectionKey  i = selector.selectedKeys()                       .iterator(); i.hasNext();) {                   // 得到下一个Key                   final SelectionKey sk = i.next();                   i.remove();                   // 检查其是否还有效                   if (!sk.isValid()) {                       continue;                   }                   // 处理事件                   final IEvent handler = (IEvent) sk.attachment();                   try {                       if (sk.isConnectable()) {                           handler.connect(sk);                       } else if (sk.isReadable()) {                           handler.read(sk);                       } else {                           // System.err.println("Ooops");                       }                   } catch (final Exception e) {                       handler.error(e);                       sk.cancel();                   }               }           }       }       public void shutdown() {           if (isConnected()) {               try {                   socketChannel.close();                   System.out.println("端口关闭成功");               } catch (final IOException e) {                   System.out.println("端口关闭错误:");               } finally {                   socketChannel = null;               }           } else {               System.out.println("通道为空或者没有连接");           }       }       @Override       public void run() {           // 启动主循环流程           while (!shutdown.get()) {               try {                   if (isConnected() (!isSended)) {                       switch (sysStatus) {                       case init:                           doOption();                           break;                       case options:                           doDescribe();                           break;                       case describe:                           doSetup();                           break;                       case setup:                           if(sessionid==null sessionid.length() 0){                               System.out.println("setup还没有正常返回");                           }else{                               doPlay();                           }                           break;                       case play:                           doPause();                           break;                                                  case pause:                           doTeardown();                           break;                       default:                           break;                       }                   }                   // do select                   select();                   try {                       Thread.sleep(1000);                   } catch (final Exception e) {                   }               } catch (final Exception e) {                   e.printStackTrace();               }           }                      shutdown();       }       public void connect(SelectionKey key) throws IOException {           if (isConnected()) {               return;           }           // 完成SocketChannel的连接           socketChannel.finishConnect();           while (!socketChannel.isConnected()) {               try {                   Thread.sleep(300);               } catch (final InterruptedException e) {                   e.printStackTrace();               }               socketChannel.finishConnect();           }       }       public void error(Exception e) {           e.printStackTrace();       }       public void read(SelectionKey key) throws IOException {           // 接收消息           final byte[] msg = recieve();           if (msg != null) {               handle(msg);           } else {               key.cancel();           }       }       private void handle(byte[] msg) {           String tmp = new String(msg);           System.out.println("返回内容：");           System.out.println(tmp);           if (tmp.startsWith(RTSP_OK)) {               switch (sysStatus) {               case init:                   sysStatus = Status.options;                   break;               case options:                   sysStatus = Status.describe;                   trackInfo=tmp.substring(tmp.indexOf("trackID"));                   break;               case describe:                   sessionid = tmp.substring(tmp.indexOf("Session: ") + 9, tmp                           .indexOf("Date:"));                   if(sessionid!=null sessionid.length() 0){                       sysStatus = Status.setup;                   }                   break;               case setup:                   sysStatus = Status.play;                   break;               case play:                   sysStatus = Status.pause;                   break;               case pause:                   sysStatus = Status.teardown;                   shutdown.set(true);                   break;               case teardown:                   sysStatus = Status.init;                   break;               default:                   break;               }               isSended=false;           } else {               System.out.println("返回错误：" + tmp);           }       }       private void doTeardown() {           StringBuilder sb = new StringBuilder();           sb.append("TEARDOWN ");           sb.append(this.address);           sb.append("/");           sb.append(VERSION);           sb.append("Cseq: ");           sb.append(seq++);           sb.append("/r/n");           sb.append("User-Agent: RealMedia Player HelixDNAClient/10.0.0.11279 (win32)/r/n");           sb.append("Session: ");           sb.append(sessionid);           sb.append("/r/n");           send(sb.toString().getBytes());           System.out.println(sb.toString());       }       private void doPlay() {           StringBuilder sb = new StringBuilder();           sb.append("PLAY ");           sb.append(this.address);           sb.append(VERSION);           sb.append("Session: ");           sb.append(sessionid);           sb.append("Cseq: ");           sb.append(seq++);           sb.append("/r/n");           sb.append("/r/n");           System.out.println(sb.toString());           send(sb.toString().getBytes());       }       private void doSetup() {           StringBuilder sb = new StringBuilder();           sb.append("SETUP ");           sb.append(this.address);           sb.append("/");           sb.append(trackInfo);           sb.append(VERSION);           sb.append("Cseq: ");           sb.append(seq++);           sb.append("/r/n");           sb.append("Transport: RTP/AVP;UNICAST;client_port=16264-16265;mode=play/r/n");           sb.append("/r/n");           System.out.println(sb.toString());           send(sb.toString().getBytes());       }       private void doOption() {           StringBuilder sb = new StringBuilder();           sb.append("OPTIONS ");           sb.append(this.address.substring(0, address.lastIndexOf("/")));           sb.append(VERSION);           sb.append("Cseq: ");           sb.append(seq++);           sb.append("/r/n");           sb.append("/r/n");           System.out.println(sb.toString());           send(sb.toString().getBytes());       }       private void doDescribe() {           StringBuilder sb = new StringBuilder();           sb.append("DESCRIBE ");           sb.append(this.address);           sb.append(VERSION);           sb.append("Cseq: ");           sb.append(seq++);           sb.append("/r/n");           sb.append("/r/n");           System.out.println(sb.toString());           send(sb.toString().getBytes());       }              private void doPause() {           StringBuilder sb = new StringBuilder();           sb.append("PAUSE ");           sb.append(this.address);           sb.append("/");           sb.append(VERSION);           sb.append("Cseq: ");           sb.append(seq++);           sb.append("/r/n");           sb.append("Session: ");           sb.append(sessionid);           sb.append("/r/n");           send(sb.toString().getBytes());           System.out.println(sb.toString());       }              public static void main(String[] args) {           try {               // RTSPClient(InetSocketAddress remoteAddress,               // InetSocketAddress localAddress, String address)               RTSPClient client = new RTSPClient(                       new InetSocketAddress("218.207.101.236", 554),                       new InetSocketAddress("192.168.2.28", 0),                       "rtsp://218.207.101.236:554/mobile/3/67A451E937422331/8jH5QPU5GWS07Ugn.sdp");               client.start();           } catch (Exception e) {               e.printStackTrace();           }       }  

 其中:rtsp://218.207.101.236:554/mobile/3/67A451E937422331/8jH5QPU5GWS07Ugn.sdp为我在网上找到的一个rtsp的sdp地址,读者可自行更换,RTSP的默认端口为554.
3.3  运行结果
       运行RTSPClient.java,运行结果如下所示:

DESCRIBE rtsp://218.207.101.236:554/mobile/3/67A451E937422331/8jH5QPU5GWS07Ugn.sdp RTSP/1.0   Cseq: 2   返回内容：   RTSP/1.0 200 OK   Server: PVSS/1.4.8 (Build/20090111; Platform/Win32; Release/StarValley; )   Cseq: 2   Content-length: 421   Date: Mon, 03 Aug 2009 08:50:36 GMT   Expires: Mon, 03 Aug 2009 08:50:36 GMT   Content-Type: application/sdp   x-Accept-Retransmit: our-retransmit   x-Accept-Dynamic-Rate: 1   Content-Base: rtsp://218.207.101.236:554/mobile/3/67A451E937422331/8jH5QPU5GWS07Ugn.sdp/   v=0   o=MediaBox 127992 137813 IN IP4 0.0.0.0   s=RTSP Session   i=Starv Box Live Cast   c=IN IP4 218.207.101.236   t=0 0   a=range:npt=now-   a=control:*   m=video 0 RTP/AVP 96   b=AS:20   a=rtpmap:96 MP4V-ES/1000   a=fmtp:96 profile-level-id=8; config=000001b008000001b5090000010000000120008440fa282c2090a31f; decode_buf=12586   a=range:npt=now-   a=framerate:5   a=framesize:96 176-144   a=cliprect:0,0,144,176   a=control:trackID=1   SETUP rtsp://218.207.101.236:554/mobile/3/67A451E937422331/8jH5QPU5GWS07Ugn.sdp/trackID=1    RTSP/1.0   Cseq: 3   Transport: RTP/AVP;UNICAST;client_port=16264-16265;mode=play   返回内容：   RTSP/1.0 200 OK   Server: PVSS/1.4.8 (Build/20090111; Platform/Win32; Release/StarValley; )   Cseq: 3   Session: 15470472221769   Date: Mon, 03 Aug 2009 08:50:36 GMT   Expires: Mon, 03 Aug 2009 08:50:36 GMT   Transport: RTP/AVP;UNICAST;mode=play;client_port=16264-16265;server_port=20080-20081   PLAY rtsp://218.207.101.236:554/mobile/3/67A451E937422331/8jH5QPU5GWS07Ugn.sdp RTSP/1.0   Session: 15470472221769   Cseq: 4   返回内容：   RTSP/1.0 200 OK   Server: PVSS/1.4.8 (Build/20090111; Platform/Win32; Release/StarValley; )   Cseq: 4   Session: 15470472221769   RTP-Info: url=rtsp://218.207.101.236:554/mobile/3/67A451E937422331/8jH5QPU5GWS07Ugn.sdp/trackID=1;seq=0;rtptime=0   PAUSE rtsp://218.207.101.236:554/mobile/3/67A451E937422331/8jH5QPU5GWS07Ugn.sdp/ RTSP/1.0   Cseq: 5   Session: 15470472221769   返回内容：   RTSP/1.0 200 OK   Server: PVSS/1.4.8 (Build/20090111; Platform/Win32; Release/StarValley; )   Cseq: 5   Session: 15470472221769   TEARDOWN rtsp://218.207.101.236:554/mobile/3/67A451E937422331/8jH5QPU5GWS07Ugn.sdp/ RTSP/1.0   Cseq: 6   User-Agent: RealMedia Player HelixDNAClient/10.0.0.11279 (win32)   Session: 15470472221769   返回内容：   RTSP/1.0 200 OK   Server: PVSS/1.4.8 (Build/20090111; Platform/Win32; Release/StarValley; )   Cseq: 6   Session: 15470472221769   Connection: Close   端口关闭成功  
RTSP协议分析（二） 以下是某省IPTV的RTSP协商过程： DESCRIBE rtsp://118.122.89.27:554/live/ch10083121594790060557.sdp?playtype=1&boid=001&backupagent=118.
RTSP 协议分析 （一） RTSP 协议分析1.概述： RTSP（Real Time Streaming Protocol），实时流传输协议，是TCP/IP协议体系中的一个应用层协议，由哥伦比亚大学、网景和RealNetworks公司提交的IETF RFC标准。
rtsp协议详解 格式为：a=rtpmap: 净荷类型 编码名称 * 净荷类型0固定分配给了PCMU， * 净荷类型96对应的编码方案为G.726,为动态分配的。 * 净荷类型97对应的编码方式为自适应多速率宽带编码（AMR-WB），为动态分配的