RTP

Протокол RTP (англ. Real-time Transport Protocol) работает на транспортном уровне и используется при передаче трафика реального времени. Протокол был разработан Audio-Video Transport Working Group в IETF и впервые опубликован в 1996 году как RFC 1889, и заменён в RFC 3550 в 2003 году.

Протокол RTP переносит в своём заголовке данные, необходимые для восстановления голоса или видеоизображения в приёмном узле, а также данные о типе кодирования информации (JPEG, MPEG и т. п.). В заголовке данного протокола, в частности, передаются временная метка и номер пакета. Эти параметры позволяют при минимальных задержках определить порядок и момент декодирования каждого пакета, а также интерполировать потерянные пакеты.

RTP не имеет стандартного зарезервированного номера порта. Единственное ограничение состоит в том, что соединение проходит с использованием чётного номера, а следующий нечётный номер используется для связи по протоколу RTCP. Тот факт, что RTP использует динамически назначаемые адреса портов, создаёт ему трудности для прохождения межсетевых экранов, для обхода этой проблемы, как правило, используется STUN-сервер.

Установление и разрыв соединения не входит в список возможностей RTP, такие действия выполняются сигнальным протоколом (например, RTSP или SIP протоколом).

Описание протокола

RTP был разработан как протокол реального времени, из конца в конец (end-to-end), для передачи потоковых данных. В протокол заложена возможность компенсации джиттера и детектированию нарушения последовательности пакетов данных — типичных событий при передаче через IP-сети. RTP поддерживает передачу данных для нескольких адресатов через Multicast.^[1] RTP рассматривается как основной стандарт для передачи голоса и видео в IP-сетях и совместно с кодеками.

Приложения, формирующие потоки реального времени, требуют своевременной доставки информации и для достижения этой цели могут допустить некоторую потерю пакетов. Например, потеря пакета в аудио-приложении может привести к доле секунды тишины, которая может быть незаметна при использовании подходящих алгоритмов скрытия ошибок.^[2] Протокол TCP, хотя и стандартизирован для передачи RTP,^[3] как правило не используется в RTP-приложениях, так как надежность передачи в TCP формирует временные задержки. Вместо этого, большинство реализаций RTP базируется на UDP. Кроме этого, существуют другие спецификации для транспортных протоколов SCTP и DCCP, но они мало распространены.^[4][5]

Компоненты протокола

Спецификация RTP описывает два под-протокола:

• Протокол передачи данных, RTP, который взаимодействует с передачей данных реального времени. Информация, предоставляемая посредством этого протокола включает тайм-стемп (для синхронизации), последовательный номер (для детектирования потери и дублирования пакетов) и формат полезной нагрузки, который определяет формат кодирования данных.
• Протокол контроля, RTCP, используемый для определения качества обслуживания (QOS), обратной связи и синхронизации между медиа-потоками. Занимаемая полоса пропускания RTCP — мала в сравнении с RTP, обычно около 5 %.
• Управляющий сигнальный протокол, такой как SIP, H.323, MGCP или H.248. Сигнальные протоколы управляют открытием, модификацией и закрытием RTP-сессий между устройствами и приложениями реального времени.
• Управляющий протокол описания медиа, такой как Session Description Protocol.

Сессии

RTP-сессия устанавливается для каждого потока мультимедиа. Сессия состоит из IP-адреса и пары портов для RTP и RTCP. Например, аудио и видео потоки будут иметь различные RTP-сессии, позволяющие приемнику для этого выделить конкретный поток.^[6] Порты, которые образуют сессию, связываются друг с другом средствами других протоколов, таких как SIP (содержащий в своих сообщениях протокол SDP^[7]) и RTSP (используя SDP в методе Setup). В соответствии со спецификацией, RTP не имеет стандартного зарезервированного номера порта. Единственное ограничение состоит в том, что соединение проходит с использованием чётного номера, а следующий нечётный номер используется для связи по протоколу RTCP. RTP и RTCP обычно используют непривилегированные UDP-порты (16k-32k), но могут использовать и другие протоколы, поскольку сам протокол RTP независим от транспортного уровня.

Структура пакета

+ Биты 0-1 2 3 4-7 8 9-15 16-31 0 Ver. P X CC M PT Порядковый номер 32 Метка времени 64 SSRC-идентификатор 96 … CSRC-идентификаторы … 96+(CC×32), if X==1 Дополнительный заголовок (необязательный), содержит длину блока данных — «AHL» 96+(CC×32) + (X×(AHL+16))   Данные

0-1 — Ver. (2 бита) указывает версию протокола. Текущая версия — 2.
2 — P (один бит) используется в случаях, когда RTP-пакет дополняется пустыми байтами на конце.
3 — X (один бит) используется для указания расширений протокола, задействованных в пакете.
4-7 -CC (4 бита) содержит количество CSRC-идентификаторов, следующих за постоянным заголовком.
8 — M (один бит) используется на уровне приложения и определяется профилем. Если это поле установлено, то данные пакета имеют какое-то особое значение для приложения.
9-15 — PT (7 бит) указывает формат полезной нагрузки и определяет её интерпретацию приложением.
64-95 — SSRC указывает источник синхронизации.

Спецификация RTP

• STD 64. RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications. H. Schulzrinne, S. Casner, R. Frederick, V. Jacobson. July 2003.
• STD 65. RTP Profile for Audio and Video Conferences with Minimal Control. H. Schulzrinne, S. Casner. July 2003.

См. также

• SRTP
• ZRTP
• SCTP

Ссылки

• Ответы на часто задаваемые вопросы о протоколе RTP (англ.)

Примечания

1. ↑ Daniel Hardy Network. — De Boeck Université, 2002. — P. 298.
2. ↑ Colin Perkins, p.46
3. ↑ RFC 4571
4. ↑ Farrel Adrian The Internet and its protocols. — Morgan Kaufmann, 2004. — P. 363. — ISBN 9781558609136(недоступная ссылка)
5. ↑ Ozaktas Haldun M. THREE-DIMENSIONAL TELEVISION. — Springer, 2007. — P. 366. — ISBN 9783540725312(недоступная ссылка)
6. ↑ Zurawski Richard RTP, RTCP and RTSP protocols // The industrial information technology handbook. — CRC Press, 2004. — P. 28–7. — ISBN 9780849319853
7. ↑ RFC 4566: SDP: Session Description Protocol, M. Handley, V. Jacobson, C. Perkins, IETF (July 2006)

• Perkins Colin RTP. — Addison-Wesley, 2003. — P. 414. — ISBN 9780672322495
• Peterson Larry L. Computer Networks. — 4. — Morgan Kaufmann, 2007. — P. 806. — ISBN 9780123740137
• RTP // Network Protocols Handbook. — Javvin Technologies, 2005. — ISBN 9780974094526
• RTP // Broadband Networks. — Ministry of Human resources, India, 2008.