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自媒體運營協(xié)議(一文看懂音視頻流媒體協(xié)議及信令技術(shù))
2023-02-08 11:38:56

比如,前后處理環(huán)節(jié)有美顏、濾鏡、回聲消除、噪聲抑制等,采集有麥克風(fēng)陣列等,編解碼有H263,H264、H265等,傳輸就涉及到了本文重點介紹的RTSP/RTMP/RTP/RTCP等流媒體協(xié)議以及相關(guān)的信令技術(shù)。

?一文看懂音視頻流媒體協(xié)議及信令技術(shù)

自媒體運營協(xié)議(一文看懂音視頻流媒體協(xié)議及信令技術(shù))

音視頻通信完整流程有如下幾個環(huán)節(jié):采集、編碼、前后處理、傳輸、解碼、緩沖、渲染等。

每一個細(xì)分環(huán)節(jié),還有更細(xì)分的技術(shù)模塊。比如,前后處理環(huán)節(jié)有美顏、濾鏡、回聲消除、噪聲抑制等,采集有麥克風(fēng)陣列等,編解碼有H.263,H.264、H.265等,傳輸就涉及到了本文重點介紹的 RTSP/RTMP/RTP/RTCP 等流媒體協(xié)議以及相關(guān)的信令技術(shù)。

流媒體協(xié)議一般分成傳輸控制報文的協(xié)議和傳輸媒體數(shù)據(jù)的協(xié)議。傳輸控制報文的協(xié)議一般用于協(xié)商流媒體通信建立的參數(shù)等,如SIP,RTSP等協(xié)議。傳輸媒體數(shù)據(jù)報文一般用于傳輸音視頻媒體數(shù)據(jù),如RTP/RTCP/SRTP/SRTCP等協(xié)議。此外,也有部分協(xié)議將控制信令和媒體信令放在一個連接里傳輸?shù)?,如RTMP等協(xié)議。下面會詳細(xì)介紹這些具體的協(xié)議。

SIP(Session Initiation Protocol,會話初始協(xié)議)是由IETF(Internet Engineering Task Force,因特網(wǎng)工程任務(wù)組)制定的多媒體通信協(xié)議。它是一個基于文本的應(yīng)用層控制協(xié)議,用于創(chuàng)建、修改和釋放一個或多個參與者的會話。SIP 是一種源于互聯(lián)網(wǎng)的IP 語音會話控制協(xié)議,具有靈活、易于實現(xiàn)、便于擴展等特點。

SIP作為控制信令一般要和RTP/RTCP媒體信令配合起來用在音視頻通話上,整個音視頻交互如上圖所示。

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交互細(xì)節(jié)如下:

  1. Alice發(fā)起Invite請求(攜帶SDP,媒體初始化描述信息),邀請Bob進行音視頻通話。
  2. 如果Bob在線,服務(wù)器將Alice的請求轉(zhuǎn)發(fā)給Bob。
  3. Bob收到Alice的請求之后,回180 Ringing振鈴以及200 ok的確認(rèn)接入音視頻通話。
  4. Alice收到確認(rèn)后,使用RTP/RTCP進行音視頻通話。
  5. Alice發(fā)Bye請求,掛斷電話。
  6. Bob回200 ok,確認(rèn)掛斷電話。

SIP協(xié)議原來比較多的用于視頻會議,現(xiàn)在基本上被RTMP協(xié)議取代了。

RTMP(Real Time Messaging Protocol, 實時消息傳輸協(xié)議)Adobe Systems公司為Flash播放器和服務(wù)器之間音頻、視頻和數(shù)據(jù)傳輸 開發(fā)的開放協(xié)議。RTMP是基于TCP協(xié)議的一個協(xié)議族,包括RTMP基本協(xié)議及RTMPT/RTMPS/RTMPE等多種變種,主要用來在 Flash/AIR 平臺和支持 RTMP 協(xié)議的流媒體/交互服務(wù)器之間進行音視頻和數(shù)據(jù)通信。

如上圖所示,RTMP的交互流程中,需要經(jīng)過握手,建立連接,建立流,播放,停止等階段。在播放流媒體之前,需要先創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)連接(NetConnection)和網(wǎng)絡(luò)流(NetStream)。網(wǎng)絡(luò)連接表示客戶端和服務(wù)器之間的連通關(guān)系,而網(wǎng)絡(luò)流代表了發(fā)送多媒體的通道。所以,客戶端和服務(wù)器之間只能建立一個網(wǎng)絡(luò)連接,而基于這個網(wǎng)絡(luò)連接可以創(chuàng)建很多網(wǎng)絡(luò)流。

RTMP 是目前主流的流媒體傳輸協(xié)議,廣泛用于直播領(lǐng)域,目前市面上絕大多數(shù)的直播產(chǎn)品都采用了這個協(xié)議。

RTSP(Real Time Streaming Protocol, 實時流傳輸協(xié)議),RFC2326,,是基于TCP或UDP的一個應(yīng)用層協(xié)議,由哥倫比亞大學(xué)、網(wǎng)景和RealNetworks公司提交的IETF RFC標(biāo)準(zhǔn)。該協(xié)議定義了一對多應(yīng)用程序如何有效地通過IP網(wǎng)絡(luò)傳送多媒體數(shù)據(jù)。SIP作為控制信令一般要和RTP/RTCP媒體信令配合起來用在音視頻媒體傳輸上。

RTSP的交互流程如上圖所示。其交互細(xì)節(jié)如下:

  1. 客戶端詢問(OPTIONS)服務(wù)器目前有哪些方法。
  2. 服務(wù)器提供所有可用的方法。
  3. 客戶端請求(DESCRIBE)服務(wù)器提供SDP(媒體初始化描述信息)。
  4. 服務(wù)器提供SDP(媒體初始化描述信息)
  5. 設(shè)置(SETUP)音視頻的會話屬性,以及傳輸模式,提醒服務(wù)器建立會話。
  6. 服務(wù)器建立會話,返回會話描述標(biāo)識符以及會話的相關(guān)信息。
  7. 客戶端請求播放(PLAY)。
  8. 服務(wù)器響應(yīng)請求。
  9. 服務(wù)求發(fā)送(RTP/RTCP)流媒體數(shù)據(jù)。
  10. 客戶端請求關(guān)閉(TEARDOWN)會話。
  11. 服務(wù)器響應(yīng)關(guān)閉請求。

和RTMP協(xié)議一樣,RTSP也經(jīng)常用于直播。但RTSP協(xié)議一般傳輸?shù)氖莟s,mp4格式的流,而RTMP協(xié)議一般傳輸?shù)氖莊lv,f4v格式流。

RTSP傳輸一般需要2-3個通道,命令和數(shù)據(jù)通道分離,RTMP一般在TCP一個通道上傳輸命令和數(shù)據(jù)。

目前使用比較多的瀏覽器和Flash都不支持rtsp支持。所以,RTSP在直播領(lǐng)域,沒有RTMP使用廣泛。

RTP(real-time transport protocol, 實時傳輸協(xié)議),在多點傳送(多播)或單點傳送(單播)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)上,提供端對端的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能,適合應(yīng)用程序傳輸實時數(shù)據(jù),如:音頻,視頻或者仿真數(shù)據(jù)。RTP沒有為實時服務(wù)提供資源預(yù)留的功能,也不能保證QoS(服務(wù)質(zhì)量)。

數(shù)據(jù)傳輸功能由一個控制協(xié)議(RTCP)來擴展,通過擴展,可以用一種方式對數(shù)據(jù)傳輸進行監(jiān)測控制,該協(xié)議(RTCP)可以升級到大型的多點傳送(多播)網(wǎng)絡(luò),并提供最小限度的控制和鑒別功能。

RTP和RTCP被設(shè)計成和下面的傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層無關(guān)。協(xié)議支持RTP標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換器和混合器的使用。

RTP由IETF的多媒體傳輸工作小組1996年在RFC 1889中公布,現(xiàn)行版本為RFC3550,詳見:https://tools.ietf.org/html/rfc3550。

自媒體運營協(xié)議(一文看懂音視頻流媒體協(xié)議及信令技術(shù))

RTCP(Real-time Transport Control Protocol或RTP Control Protocol,實時傳輸控制協(xié)議)是實時傳輸協(xié)議(RTP)的一個姐妹協(xié)議,由RFC 3550定義(取代作廢的RFC 1889)。

RTP 使用一個 偶數(shù) UDP port ;而RTCP 則使用 RTP 的下一個 port,也就是一個奇數(shù) port。RTCP與RTP聯(lián)合工作,RTP實施實際數(shù)據(jù)的傳輸,RTCP則負(fù)責(zé)將控制包送至電話中的每個人。其主要功能是就RTP正在提供的服務(wù)質(zhì)量做出反饋。

RTCP協(xié)議處理機根據(jù)定義了五種類型的報文:

  • SR: sender report
  • RR: receiver report
  • SDES: source description items.
  • BYE: indicates end of participation.
  • APP: application specific functions

SR報文用于發(fā)送端報告本端的數(shù)據(jù)發(fā)送統(tǒng)計信息和數(shù)據(jù)接收統(tǒng)計信息,RR報文用于報告本端的數(shù)據(jù)接收統(tǒng)計信息,SDES報文用于報告本端的描述性信息,BYE在本端離開會話時發(fā)送,而APP則是特定于應(yīng)用的數(shù)據(jù)。

SRTP(Secure Real-time Transport Protocol,安全實時傳輸協(xié)議)是在實時傳輸協(xié)議RTP基礎(chǔ)上所定義的一個協(xié)議,旨在為單播和多播應(yīng)用程序中的實時傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)提供加密、消息認(rèn)證、完整性保證和重放保護。它是由David Oran(思科)和Rolf Blom(愛立信)開發(fā)的,并最早由IETF于2004年3月作為RFC3711發(fā)布。

由于RTP協(xié)議和RTCP協(xié)議有著緊密的聯(lián)系,SRTP同樣也有一個伴生協(xié)議RTCP(Secure RTCP或SRTCP, 安全實時傳輸控制協(xié)議)。SRTCP為RTCP提供類似的與安全有關(guān)的特性,就像SRTP為RTP提供的那些一樣。

在使用RTP或RTCP時,使不使用SRTP或SRTCP協(xié)議是可選的;但即使使用了SRTP或SRTCP,所有它們提供的特性(如加密和認(rèn)證)也都是可選的,這些特性可以被獨立地使用或禁用。唯一的例外是在使用SRTCP時,必須要用到其消息認(rèn)證特性。

目前主流的音視頻方案商都會提供包括流媒體信令協(xié)議在內(nèi)的音視頻方案SDK,不需要開發(fā)者重新移植開發(fā)流媒體協(xié)議。

一般廠商會同步提供端側(cè)和云側(cè)的SDK,SDK使用的流媒體協(xié)議可能是SIP/RTMP/RTSP/RTCP/SRTP/SRTCP等協(xié)議, 也可能是廠商私有自定義的協(xié)議,但基本流媒體協(xié)議的原理幾乎都是類似的。

大多數(shù)時候,只需要在廠商SDK的流媒體協(xié)議的基礎(chǔ)上做信令的開發(fā),就可以完成一個完整的流媒體通信。

如上圖所示,設(shè)計了一套基于MQTT的SIP協(xié)議的信令,目的是為了用這套信令去協(xié)商獲取廠商SDK流媒體通信的參數(shù)。具體流程如下:

  1. Alice向服務(wù)器發(fā)SIP Invite消息邀請Bob通話。
  2. 服務(wù)器收到SIP Invite消息請求后,通過廠商SDK,確認(rèn)Bob是否處于在線狀態(tài)。
  3. 如果Bob不在線,直接返回異常給Alice,如果Bob在線,將Invite請求轉(zhuǎn)發(fā)給Bob。
  4. Bob無論同意還是拒絕都發(fā)出回復(fù)給服務(wù)器,由服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給Alice。
  5. 如果Bob同意接收Alice的視頻通話,服務(wù)器同時向Alice和Bob發(fā)送廠商流媒體通信的參數(shù),如聊天房間號等信息。
  6. Alice和Bob使用服務(wù)器發(fā)送的流媒體通信的參數(shù),配置到集成流媒體通信端側(cè)SDK的應(yīng)用上。Alice和Bob就可以正常進行通信。
  7. Alice發(fā)起SIP bye請求斷開整個通話,服務(wù)器和Bob收到請求后,同步斷開連接,并回收對應(yīng)的資源。

音視頻通信涉及的協(xié)議技術(shù),遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止以上這些,包括NAT,TURN,STUN和ICE等很多技術(shù)本文并未涉及,未來會進一步深入研究這些技術(shù)細(xì)節(jié)。

原文鏈接:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4MjU1MDk3Ng==&mid=2451533009&idx=1&sn=82da45d9ebf6029a56fb975b27640448&chksm=886fc57ebf184c688e7830535775e684bdf74bf58e0764a86320a176dd7febea497ca3a45035&mpshare=1&scene=23&srcid=0107x4yzPhAujnL6gdqRm4r0&sharer_sharetime=1673020902002&sharer_shareid=a96e9b09ebf11547090dd99009e597bb#rd

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4. 色情低俗信息,主要表現(xiàn)為:
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    2)涉及色情段子、兩性笑話的低俗內(nèi)容;
    3)配圖、頭圖中包含庸俗或挑逗性圖片的內(nèi)容;
    4)帶有性暗示、性挑逗等易使人產(chǎn)生性聯(lián)想;
    5)展現(xiàn)血腥、驚悚、殘忍等致人身心不適;
    6)炒作緋聞、丑聞、劣跡等;
    7)宣揚低俗、庸俗、媚俗內(nèi)容。


5. 不實信息,主要表現(xiàn)為:
    1)可能存在事實性錯誤或者造謠等內(nèi)容;
    2)存在事實夸大、偽造虛假經(jīng)歷等誤導(dǎo)他人的內(nèi)容;
    3)偽造身份、冒充他人,通過頭像、用戶名等個人信息暗示自己具有特定身份,或與特定機構(gòu)或個人存在關(guān)聯(lián)。


6. 傳播封建迷信,主要表現(xiàn)為:
    1)找人算命、測字、占卜、解夢、化解厄運、使用迷信方式治??;
    2)求推薦算命看相大師;
    3)針對具體風(fēng)水等問題進行求助或咨詢;
    4)問自己或他人的八字、六爻、星盤、手相、面相、五行缺失,包括通過占卜方法問婚姻、前程、運勢,東西寵物丟了能不能找回、取名改名等;


7. 文章標(biāo)題黨,主要表現(xiàn)為:
    1)以各種夸張、獵奇、不合常理的表現(xiàn)手法等行為來誘導(dǎo)用戶;
    2)內(nèi)容與標(biāo)題之間存在嚴(yán)重不實或者原意扭曲;
    3)使用夸張標(biāo)題,內(nèi)容與標(biāo)題嚴(yán)重不符的。


8.「飯圈」亂象行為,主要表現(xiàn)為:
    1)誘導(dǎo)未成年人應(yīng)援集資、高額消費、投票打榜
    2)粉絲互撕謾罵、拉踩引戰(zhàn)、造謠攻擊、人肉搜索、侵犯隱私
    3)鼓動「飯圈」粉絲攀比炫富、奢靡享樂等行為
    4)以號召粉絲、雇用網(wǎng)絡(luò)水軍、「養(yǎng)號」形式刷量控評等行為
    5)通過「蹭熱點」、制造話題等形式干擾輿論,影響傳播秩序


9. 其他危害行為或內(nèi)容,主要表現(xiàn)為:
    1)可能引發(fā)未成年人模仿不安全行為和違反社會公德行為、誘導(dǎo)未成年人不良嗜好影響未成年人身心健康的;
    2)不當(dāng)評述自然災(zāi)害、重大事故等災(zāi)難的;
    3)美化、粉飾侵略戰(zhàn)爭行為的;
    4)法律、行政法規(guī)禁止,或可能對網(wǎng)絡(luò)生態(tài)造成不良影響的其他內(nèi)容。


二、違規(guī)處罰
本網(wǎng)站通過主動發(fā)現(xiàn)和接受用戶舉報兩種方式收集違規(guī)行為信息。所有有意的降低內(nèi)容質(zhì)量、傷害平臺氛圍及欺凌未成年人或危害未成年人身心健康的行為都是不能容忍的。
當(dāng)一個用戶發(fā)布違規(guī)內(nèi)容時,本網(wǎng)站將依據(jù)相關(guān)用戶違規(guī)情節(jié)嚴(yán)重程度,對帳號進行禁言 1 天、7 天、15 天直至永久禁言或封停賬號的處罰。當(dāng)涉及欺凌未成年人、危害未成年人身心健康、通過作弊手段注冊、使用帳號,或者濫用多個帳號發(fā)布違規(guī)內(nèi)容時,本網(wǎng)站將加重處罰。


三、申訴
隨著平臺管理經(jīng)驗的不斷豐富,本網(wǎng)站出于維護本網(wǎng)站氛圍和秩序的目的,將不斷完善本公約。
如果本網(wǎng)站用戶對本網(wǎng)站基于本公約規(guī)定做出的處理有異議,可以通過「建議反饋」功能向本網(wǎng)站進行反饋。
(規(guī)則的最終解釋權(quán)歸屬本網(wǎng)站所有)

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