實時協(xié)議之下的多媒體自適應傳輸

李靜

摘 要 首先針對多媒體傳輸協(xié)議，即RTP以及RTCP的應用特征以及發(fā)展展開分析，而后就RTP數(shù)據(jù)包報頭結(jié)構(gòu)進行討論，指出其相應的工作特征，希望對于深入了解實時協(xié)議有一定的積極價值。

關(guān)鍵詞 RTP；多媒體；傳輸

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 2096-0360（2016）07-0019-01

對于當前網(wǎng)絡環(huán)境而言，多種媒體混合在網(wǎng)絡中并且共同實現(xiàn)傳輸，這種工作特征進一步呈現(xiàn)出兩個方面的重點表現(xiàn)，即以流媒體作為代表的新型數(shù)據(jù)格式開始出現(xiàn)，以及更強的實時性得到強調(diào)。雖然當前通信鏈路從物理層面實現(xiàn)了光網(wǎng)絡的支持，但是從協(xié)議的角度看，想要面向多種媒體在同一環(huán)境中的協(xié)調(diào)有效傳輸，仍然需要更深入的了解和學習。

1 多媒體傳輸協(xié)議分析

在多媒體傳輸體系之下，尤其是在當前以流媒體作為突出傳輸任務的環(huán)境中，帶寬和延遲都成為傳輸體系的關(guān)注重點，對應的服務質(zhì)量QoS必須得到保證。然而互聯(lián)網(wǎng)從協(xié)議到工作機制，一直都在提供盡力而為的服務，在帶寬和延遲等方面保持了不確定性，成為傳統(tǒng)網(wǎng)絡環(huán)境中的大問題。而這種狀況，如果單純依賴傳統(tǒng)網(wǎng)絡協(xié)議，必然無法實現(xiàn)對于傳輸需求的全面滿足。

基于這樣的工作背景，國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務組（IETF，The Internet Engineering Task Force）針對此種情況提出了具有針對性的更為高效的傳輸協(xié)議，其中以實時傳輸協(xié)議（RTP，Real-time Transport Protocol）以及實時傳輸控制協(xié)議（RTCP，Real-time Transport Control Protocol）作為主要內(nèi)容，希望通過二者之間的合作搭建起一個強大的協(xié)議簇，最終能夠支撐起當前網(wǎng)絡，以解決多媒體傳輸工作所面臨的諸多問題。

從發(fā)展和產(chǎn)生的角度看，1996年IETF的AVT工作組將RTP發(fā)展成為RFC正式文檔，編號RFC1889，專門用于實現(xiàn)語音視頻等實時交互式數(shù)據(jù)的傳輸，廣泛實現(xiàn)對于VoIP以及視頻傳輸?shù)葘崟r多媒體方面。從工作機制角度看，RTP更多利用UDP來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，但同時也能夠支持在TCP或者ATM等協(xié)議之上展開工作。當RTP會話被應用程序所觸發(fā)的時候，會使用兩個端口，分別分配給RTP以及RTCP。RTP本身并無法為數(shù)據(jù)包提供順序基礎之上的可靠傳輸機制，也無法實現(xiàn)對于流量的控制和對于擁塞的管理，在實際工作中，RTP會依賴RTCP來實現(xiàn)這些職能。在整個會話環(huán)境中，每一個參與者會依據(jù)一定的周期發(fā)送RTCP數(shù)據(jù)包，其中攜帶有已發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)量標志、丟失的數(shù)據(jù)包數(shù)量標志等，同時也包括包的延時抖動以及其他相關(guān)網(wǎng)絡狀況統(tǒng)計資料。在這樣的基礎之上，服務器能夠利用這些信息實現(xiàn)對于整個傳輸過程的動態(tài)調(diào)整和控制，在必要的情況下還可以借由對有效載荷類型的調(diào)整，實現(xiàn)對于整個網(wǎng)絡傳輸環(huán)境的優(yōu)化。

這種RTP以及RTCP相互配合工作的方式，能夠有效面向網(wǎng)絡開銷實現(xiàn)管理，并且對于傳輸效率的優(yōu)化也同樣意義重大，因此相對而言在網(wǎng)絡環(huán)境的實時數(shù)據(jù)傳輸領域有著良好的應用。

2 RTP以及RTCP數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)分析

對于RTP而言，應用層分幀這一現(xiàn)代通信協(xié)議的設計思想在其工作中得到了良好的體現(xiàn)，并且能夠支持用戶了解、調(diào)整甚至于定制媒體的打包方案。通過RTP的深入實現(xiàn)，對應的應用層面能夠?qū)?shù)據(jù)內(nèi)容有更為深入的掌握，因此可以依據(jù)RTP包頭中的順序號、時間戳等相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合流媒體編碼方式等特征來實現(xiàn)對于傳輸質(zhì)量的影響和控制，同時還可以面向差錯展開管理，并且考慮網(wǎng)絡環(huán)境等因素的基礎上，選用最為恰當?shù)姆椒`活地完成擁塞以及同步等控制，以更好地滿足實時應用的要求。

因此，對于RTP協(xié)議而言，也會隨著其職能的實現(xiàn)分為2個部分，即負責實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟糠忠约柏撠熆刂芌TCP的部分。對應的RTP數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)參見圖1。

在這樣的RTP數(shù)據(jù)報頭結(jié)構(gòu)中，留出的7位負載類型用于標識出數(shù)據(jù)包的負載類型以及編碼格式，方便數(shù)據(jù)包的接收端依據(jù)該字段數(shù)據(jù)實現(xiàn)對于數(shù)據(jù)包的解碼工作。而時間戳則負責提供RTP報文第一個字節(jié)的采樣時間，便于數(shù)據(jù)接收方據(jù)此來實現(xiàn)流媒體的數(shù)據(jù)同步，實現(xiàn)時間序列上多個數(shù)據(jù)包的重組。同時順序號則主要是針對時間戳相同的數(shù)據(jù)包，來進行深一步的區(qū)分。發(fā)送方為不同的報文分配不同的順序號，也能夠便于接受端來實現(xiàn)對于傳輸過程中是否存在丟失問題的確認。此外SSRC同步源主要用于標志數(shù)據(jù)來源，CSRC貢獻源用于標志混合報文的各個不同來源。

3 結(jié)論

對于以流媒體作為重要構(gòu)成和特征的多媒體數(shù)據(jù)環(huán)境而言，如何實現(xiàn)具有一定質(zhì)量保證的傳輸體系，對于當前信息網(wǎng)絡而言至關(guān)重要。實際工作中需要深入了解RTP以及RTCP協(xié)議組的特征，并且據(jù)此制定出對應的衡量標準，才能展開有效的分析，切實推動整體傳輸狀態(tài)的優(yōu)化發(fā)展。

參考文獻

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