CN108270768A - 一种基于rtsp/rtmp协议的单端口双向交互协议 - Google Patents

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钟仁平
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Abstract

本发明公开了一种基于RTSP/RTMP协议的单端口双向交互协议，其采用RTSP over TCP扩展实现单端口双向交互，RTSP由RTSP客户端主动发起TCP连接,RTSP服务器进行指令识别/鉴权后再进行音视频传输。本发明在标准RTSP/RTMP协议基础上扩展指令，可自动识别对端是否为本协议的执行者；RTSP/RTMP通信和音视频传输都采用TCP，能充分保证通讯的正确性；双方交互只需要其中一方发起TCP连接，在正常完成握手后，双方的音视频数据即可通过同一个TCP句柄传输。

Description

一种基于RTSP/RTMP协议的单端口双向交互协议
技术领域
本发明涉及一种基于RTSP/RTMP协议的单端口双向交互协议。
背景技术
在教育教学培训活动中,越来越多的需求是双向交互，其中多方互动成为越来越迫切需要实现的功能.实现双方／多方交互，国际上比较常用的协议有SIP和H323,这两个协议已经非常完美的解决了双方／多方交互的问题，但这两个协议传输音视频有如下几个缺点：
（1）这两种协议采用的是基于ＵＤＰ的ＲＴＰ协议，在公网传输很容易出现丢包导致声音卡顿和图象马赛克等问题，虽然协议也支持ＲＴＣＰ协议可以做到自动流控，但实际使用中还是无法避免图声不正常的现象。由于音视频通过ＵＤＰ传送，跨网的多方设备必须配置公网服务器，如负责SIP通讯的SIP服务器，负责ＵＤＰ穿透用的STUN服务器等。如果采用端口映射的方法，需要映射非常多的端口到公网，不方便也不安全。
（2）采用SIP/H323协议的多方交互，一般情况下需要增加ＭＣＵ设备，一般ＭＣＵ设备使用高性能的Ｘ８６机器，价格非常高，实现ＭＣU协议栈也非常复杂，会带来很多的行业门槛。
（3）SIP/H323在交互过程中，若其中一方非正常断开（如断电），此时交互的其他方或者ＭＣＵ不能及时获取该信息，很容易导致断开的设备重新加入会议提示＂系统忙＂或者只能采用新的Session加入会话（取决于系统实现）。
RTSP/RTMP是一个单向音视频传输的标准协议,没有规定双向音视频传输，如果完全采用RTSP/RTMP协议进行交互，则交互双方都必须同时具备客户端和服务器功能，此时需要双方互相向对方发起RTSP/RTMP 请求，双方都需要提供至少一个对方能访问的端口，而且需要额外的资源通知对方发起RTSP/RTMP请求，无疑又增加了通讯的难度。另外因为网络的原因，很容易出现其中一个方向断流而另外一个方向正常的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于RTSP/RTMP协议的交互协议，该协议扩展RTSP/RTMP指令，可自动识别远端是否支持本协议，若不支持本协议则按标准RTSP/RTMP协议通讯。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明公开了一种基于RTSP/RTMP协议的单端口双向交互协议，其采用RTSP over TCP扩展实现单端口双向交互，RTSP由RTSP客户端主动发起TCP连接,RTSP服务器进行指令识别/鉴权后再进行音视频传输。
进一步地，为了在RTSP/RTMP协议基础上实现双向交互功能，控制指令和音视频数据采用TCP传输，因此扩展RTSP over TCP和RTMP协议。
进一步地，为了软件兼容性，必须完全兼容非本协议执行者的设备或软件，本协议有能力识别这种情况。
进一步地，扩展协议采用INVITE指令，添加字段用来支持多路交互和控制图象分辨率等信息。
进一步地，握手信息和标准RTSP/RTMP类似，反向的音视频配置和正向的配置完全一样,因此反向不再需要握手和协商。
本发明所达到的有益效果是：
本发明在标准RTSP/RTMP协议基础上扩展指令，可自动识别对端是否为本协议的执行者；RTSP/RTMP通信和音视频传输都采用TCP，能充分保证通讯的正确性；双方交互只需要其中一方发起TCP连接，在正常完成握手后，双方的音视频数据即可通过同一个TCP句柄传输，这也是本协议最大的特点。因此如果用端口映射的方法实现跨网访问，只需要其中一方映射一个端口即可实现交互，这个特点在多方交互的情况下非常有用，例如只需要把主讲端映射一个端口出去，那么其他的听讲端都可以正常连接上且实现双向音视频传输。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
标准RTSP采用TCP 554端口传送控制指令(也支持UDP传送控制指令,实际实现一般使用TCP),使用UDP传送音视频数据,该方式称为”RTSP over UDP”,或使用TCP 554同时传输控制指令和音视频数据,该方式称为”RTSP over TCP”.本协议采用”RTSP over TCP”扩展实现.RTSP需要由RTSP客户端主动发起TCP连接,RTSP服务器进行指令识别/鉴权后再进行音视频传输.
RTSP控制流程如下：
RTSP客户端(C)，RTSP服务端(S)。
(１)发送OPTIONS查询服务器支持的指令
客户端请求:”OPTIONS rtsp://192.168.2.22/live/av0 RTSP/1.0 \r\n”服务端回应:”Public:OPTIONS, DESCRIBE,SETUP,TEARDOWN,PLAY,PAUSE,GET_PARAMETER\r\n”
(２)发送DESCRIBE查询服务器媒体信息
客户端请求：”DESTRIBE rtsp://192.168.2.22/live/av0 RTSP/1.0 \r\n”
服务端返回200 OK和采用SDP描述的媒体信息
(３)发送SETUP配置媒体信息
客户端请求:”SETUP rtsp://192.168.2.22/live/av0/track1 RTSP/1.0\r\n”并附加端口等信息,若采用”RTP/AVP/TCP”则进行inteleave值的配置信息.
(４)发送PLAY开始传输数据
完成以上握手信息后,RTSP服务器即可立即传输音视频给客户端,客户端会定期发送心跳信息和RTCP数据给服务器,但不能传输音视频给服务端。
本协议就是规定客户端如何传输音视频给服务端的一个扩展协议。
本协议的详细流程如下(C代表客户端,S代表服务端):
Step 1:
C-->S:C发送OPTIONS给S
S-->C:S返回支持的指令"OPTIONS,DESCRIBE,SETUP,PLAY"等信息,如果S机支持交互,返回额外的支持指令"INVITE"
标准RTSP服务将返回如下字段:
”Public:OPTIONS,DESCRIBE,SETUP,TEARDOWN,PLAY,PAUSE,GET_PARAMETER\r\n”
而本协议的执行者将返回如下字段:
“Public:OPTIONS,DESCRIBE,SETUP,TEARDOWN,PLAY,PAUSE,GET_PARAMETER, INVITE\r\n”
Step 2:
C-->S:如果S端支持INVITE(即OPTIONS返回中包含INVITE指令支持),则发送INVITE指令给S端
“INVITE rtsp://192.168.1.22/live/av0 RTSP/1.0\r\n
Mode: %d\r\n
Profile: %d\r\n
Url: %s\r\n
Options: %d\r\n
Bufmax: %d\r\n
Idx: %d\r\n”
当前实现的参数如下:
Idx: 0 – n,交互的通道号
Mode: 0-音视频交互,1-仅音频交互
Profile:0—1080P@4Mbps,1—720P@2Mbps,2—D1@512Kbps,32—CIF@128kbps,其他—内部保存配置
Url: C相对S能被访问的RTSP url
Options: 交互模式,0—UDP单向,1—TCP单向,2—UDP交互,3—TCP交互
Bufmax:缓冲时间,用毫秒做单位
S--->C: RTSP 200/OK
Step 3:
C-->S:发送DESCRIBE给S
S-->C:RTSP 200/OK + SDP
Step 4:
C--->S:发送多个SETUP给S,协议必须使用RTP/AVP/TCP
S--->C:RTSP 200/OK
Step 5:
C-->S:发送PLAY给S
S-->C:RTSP 200/OK,建立一路RTP接收,用来准备接收C发送给S的RTP流
Step 6:
C-->S:建立一路RTP发送,准备发送数据给S
Step 7:
完成握手,C-->S和S-->C双向RTP流开始传输。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于RTSP/RTMP协议的单端口双向交互协议，其特征在于，采用RTSP over TCP扩展实现单端口双向交互，RTSP由RTSP客户端主动发起TCP连接,RTSP服务器进行指令识别/鉴权后再进行音视频传输。
2.根据权利要求1所述的一种基于RTSP/RTMP协议的单端口双向交互协议，其特征在于，为了在RTSP/RTMP协议基础上实现双向交互功能，控制指令和音视频数据采用TCP传输，因此扩展RTSP over TCP和RTMP协议。
3.根据权利要求1所述的一种基于RTSP/RTMP协议的单端口双向交互协议，其特征在于，为了软件兼容性，必须完全兼容非本协议执行者的设备或软件，本协议有能力识别这种情况。
4.根据权利要求1所述的一种基于RTSP/RTMP协议的单端口双向交互协议，其特征在于，扩展协议采用INVITE指令，添加字段用来支持多路交互和控制图象分辨率等信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于RTSP/RTMP协议的单端口双向交互协议，其特征在于，握手信息和标准RTSP/RTMP类似,反向的音视频配置和正向的配置完全一样,因此反向不再需要握手和协商。
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