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RTSP协议全解析

article 2025/2/23 12:29:48

RTSP（Real Time Streaming Protocol）协议全解析

一、协议概述

定位：应用层协议，用于控制流媒体服务器（播放、暂停、录制），媒体传输由 RTP/RTCP 实现。
特点：
- 基于文本（类似 HTTP），支持 TCP/UDP（默认端口 554）。
- 无状态协议，通过 Session 头维护会话状态。
核心命令：

方法用途
OPTIONS 查询服务器支持的方法
DESCRIBE 获取媒体描述（SDP 格式）
SETUP 建立传输通道（协商 RTP/RTCP 参数）
PLAY/PAUSE 控制媒体播放
TEARDOWN 终止会话

方法	用途
`OPTIONS`	查询服务器支持的方法
`DESCRIBE`	获取媒体描述（SDP 格式）
`SETUP`	建立传输通道（协商 RTP/RTCP 参数）
`PLAY/PAUSE`	控制媒体播放
`TEARDOWN`	终止会话

二、核心命令详解（含 TCP/UDP 场景对比）

1. DESCRIBE

用途：获取媒体流的元数据（SDP 格式）。
交互示例：

UDP 场景：

C→S: DESCRIBE rtsp://example.com/live RTSP/1.0
     CSeq: 1
     Accept: application/sdp

S→C: RTSP/1.0 200 OK
     Content-Type: application/sdp
     Content-Length: 320

     v=0
     o=- 0 0 IN IP4 192.168.1.1
     s=Live Stream
     m=video 5004 RTP/AVP 96       # UDP端口5004传输视频
     a=rtpmap:96 H264/90000
     a=control:trackID=0
     a=rtcp:5005                   # RTCP端口5005

TCP 场景：

S→C: RTSP/1.0 200 OK
     Content-Type: application/sdp
     Content-Length: 300

     v=0
     o=- 0 0 IN IP4 192.168.1.1
     s=Live Stream
     m=video 0 RTP/AVP/TCP 96      # TCP复用连接
     a=rtpmap:96 H264/90000
     a=control:trackID=0
     a=interleaved:0-1             # 通道0=RTP，通道1=RTCP

2. SETUP

用途：协商 RTP/RTCP 传输参数。
交互示例：

UDP 场景：

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

S→C: RTSP/1.0 200 OK
     Session: 12345678
     Transport: RTP/AVP/UDP;unicast;client_port=5000-5001;server_port=6000-6001

TCP 场景：

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

S→C: RTSP/1.0 200 OK
     Session: 12345678
     Transport: RTP/AVP/TCP;unicast;interleaved=0-1

关键字段对比：

参数	UDP 场景	TCP 场景
传输协议	`RTP/AVP/UDP`	`RTP/AVP/TCP`
端口协商	`client_port=5000-5001`	无端口（通过 `interleaved` 复用）
通道标识	无	`interleaved=0-1`

3. PLAY/PAUSE/TEARDOWN

交互示例（通用格式）：

C→S: PLAY rtsp://example.com/live RTSP/1.0
     CSeq: 3
     Session: 12345678
     Range: npt=0-

S→C: RTSP/1.0 200 OK
     CSeq: 3
     RTP-Info: url=rtsp://example.com/live/trackID=0;seq=12345;rtptime=123456789

三、SDP（Session Description Protocol）详解

SDP 是 RTSP 中描述媒体流参数的元数据协议，核心字段如下：

1. 全局字段

字段	格式	说明
`v=`	`v=0`	协议版本（固定为0）
`o=`	`o=<username> <sess-id> <version> IN IP4 <IP>`	会话源信息（如 `o=- 0 0 IN IP4 192.168.1.1`）
`s=`	`s=<session name>`	会话名称（如 `s=Live Stream`）
`t=`	`t=0 0`	会话时间（0表示无限制）

2. 媒体行（`m=`）

参数	说明
`<media>`	媒体类型（`video`/`audio`）
`<port>`	UDP 场景为端口号（如 `5004`），TCP 场景为 `0`
`<proto>`	传输协议（`RTP/AVP` 表示 UDP，`RTP/AVP/TCP` 表示 TCP）
`<fmt>`	负载格式编号（对应 `a=rtpmap` 中的值）

示例：

m=video 0 RTP/AVP/TCP 96      # TCP视频流
m=audio 5004 RTP/AVP 97       # UDP音频流（端口5004）

3. 扩展属性（`a=`）

属性	说明
`rtpmap`	定义编解码器（如 `a=rtpmap:96 H264/90000`）
`fmtp`	编解码器参数（如 `a=fmtp:96 profile-level-id=42001f`）
`control`	媒体流控制 URL（用于 `SETUP` 请求，如 `a=control:trackID=0`）
`interleaved`	TCP 通道号（如 `a=interleaved:0-1`）
`rtcp`	UDP 场景的 RTCP 端口（如 `a=rtcp:5005`）

四、TCP/UDP 场景数据传输对比

1. UDP 场景

RTP 包：通过独立 UDP 端口发送。

  [RTP Header][Payload]  // 端口5004

RTCP 包：通过相邻奇数端口发送。

  [RTCP Header][Payload] // 端口5005

2. TCP 场景

数据包格式：所有数据通过同一连接传输，带通道标识前缀。

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

示例：

  $00 00 04 00 [RTP视频数据]  // 通道0
  $01 00 00 0C [RTCP视频报告] // 通道1

五、协议选择建议

特性	UDP 场景	TCP 场景
实时性	高（低延迟，适合直播、会议）	中（适合点播、弱网环境）
可靠性	可能丢包（需 RTCP 反馈）	高（依赖 TCP 重传）
防火墙穿透	需开放多个端口	仅需一个端口（默认554）
开发复杂度	需处理丢包重传逻辑	逻辑简化（依赖 TCP 可靠性）