RSTP协议简介

RTSP(Real-Time Stream Protocol)协议是一个基于文本的多媒体播放控制协议，属于应用层。RTSP以客户端方式工作，对流媒体提供播放、暂停、后退、前进等操作。该标准由IETF指定，对应的协议是RFC2326。

RTSP作为一个应用层协议，提供了一个可供扩展的框架，使得流媒体的受控和点播变得可能，它主要用来控制具有实时特性的数据的发送，但其本身并不用于传送流媒体数据，而必须依赖下层传输协议(如RTP/RTCP)所提供的服务来完成流媒体数据的传送。RTSP负责定义具体的控制信息、操作方法、状态码，以及描述与RTP之间的交互操作。RTSP媒体服务协议框架如下：

RTSP包含Normal RTSP(数据通过RTP传输，应用厂商有苹果和微软等)，以及Real-RTSP(数据通过RDT传输)。本篇我们主要讲Normal RTSP。

RTSP传输的一般是TS、MP4格式的流，其传输一般需要2~3个通道，命令和数据通道分离。使用RTSP协议传输流媒体数据需要有专门的媒体播放器和媒体服务器，也就是需要支持RTSP协议的客户端和服务器。

客户端要播放RTSP媒体流，就需要知道媒体源的URL，RTSP的URL格式一般如下：

rtsp://host[:port]/[abs_path]/content_name

host: 有效的域名或IP地址；

port: 端口号，缺省为554，若为缺省可不填写，否则必须写明。

例如，一个完整的RTSP URL可写为：

rtsp://192.168.1.67:554/test

又如目前市面上常用的海康网络摄像头的RTSP地址格式为：

rtsp://[username]:[password]@[ip]:[port]/[codec]/[channel]/[subtype]/av_stream

示例： rtsp://admin:12345@192.168.1.67:554/h264/ch1/main/av_stream

rtsp://admin:12345@192.168.1.67/mpeg4/ch1/sub/av_stream

RTSP报文

 

对RTSP协议的使用有了一个大概的了解之后，我们来看一下RTSP报文结构。

RTSP是一种基于文本的协议，用CRLF(回车换行)作为每一行的结束符，其好处是，在使用过程中可以方便地增加自定义参数，也方便抓包分析。从消息传送方向上来分，RTSP的报文有两类：请求报文和响应报文。请求报文是指从客户端向服务器发送的请求(也有少量从服务器向客户端发送的请求)，响应报文是指从服务器到客户端的回应。

RTSP请求报文的常用方法与作用：

一次基本的RTSP交互过程如下，C表示客户端，S表示服务端。

首先客户端连接到流媒体服务器并发送一个RTSP描述请求(DESCRIBE request)，服务器通过一个SDP(Session DescriptionProtocol)描述来进行反馈(DESCRIBEresponse)，反馈信息包括流数量、媒体类型等信息。客户端分析该SDP描述，并为会话中的每一个流发送一个RTSP连接建立请求(SETUPrequest)，该命令会告诉服务器用于接收媒体数据的端口，服务器响应该请求(SETUP response)并建立连接之后，就开始传送媒体流(RTP包)到客户端。在播放过程中客户端还可以向服务器发送请求来控制快进、快退和暂停等。最后，客户端可发送一个终止请求(TEARDOWN request)来结束流媒体会话。

下面我们通过具体的消息实例来进一步了解一下RTSP的工作过程：

• OPTIONS

OPTIONS请求是客户端向服务器询问可用的方法，请求和回复实例如下：

1.  
   C->S: OPTIONS rtsp://example.com/media.mp4 RTSP/1.0
2.  
   CSeq: 1
3.  
   Require: implicit-play
4.  
   Proxy-Require: gzipped-messages
5.  
    
6.  
   S->C: RTSP/1.0 200 OK
7.  
   CSeq: 1
8.  
   Public: DESCRIBE, SETUP, TEARDOWN, PLAY, PAUSE

• DESCRIBE

客户端向服务器请求媒体资源描述，服务器端通过SDP(Session Description Protocol)格式回应客户端的请求。资源描述中会列出所请求媒体的媒体流及其相关信息，典型情况下，音频和视频分别作为一个媒体流传输。实例如下：

1.  
   C->S: DESCRIBE rtsp://example.com/media.mp4 RTSP/1.0
2.  
   CSeq: 2
3.  
    
4.  
   S->C: RTSP/1.0 200 OK
5.  
   CSeq: 2
6.  
   Content-Base: rtsp://example.com/media.mp4
7.  
   Content-Type: application/sdp
8.  
   Content-Length: 460
9.  
    
10.  
    m=video 0 RTP/AVP 96
11.  
    a=control:streamid=0
12.  
    a=range:npt=0-7.741000
13.  
    a=length:npt=7.741000
14.  
    a=rtpmap:96 MP4V-ES/5544
15.  
    a=mimetype:string;"video/MP4V-ES"
16.  
    a=AvgBitRate:integer;304018
17.  
    a=StreamName:string;"hinted video track"
18.  
    m=audio 0 RTP/AVP 97
19.  
    a=control:streamid=1
20.  
    a=range:npt=0-7.712000
21.  
    a=length:npt=7.712000
22.  
    a=rtpmap:97 mpeg4-generic/32000/2
23.  
    a=mimetype:string;"audio/mpeg4-generic"
24.  
    a=AvgBitRate:integer;65790
25.  
    a=StreamName:string;"hinted audio track"

• SETUP

SETUP请求确定了具体的媒体流如何传输，该请求必须在PLAY请求之前发送。SETUP请求包含媒体流的URL和客户端用于接收RTP数据(audio or video)的端口以及接收RTCP数据(meta information)的端口。服务器端的回复通常包含客户端请求参数的确认，并会补充缺失的部分，比如服务器选择的发送端口。每一个媒体流在发送PLAY请求之前，都要首先通过SETUP请求来进行相应的配置。

1.  
   C->S: SETUP rtsp://example.com/media.mp4/streamid=0 RTSP/1.0
2.  
   CSeq: 3
3.  
   Transport: RTP/AVP;unicast;client_port=8000-8001
4.  
    
5.  
   S->C: RTSP/1.0 200 OK
6.  
   CSeq: 3
7.  
   Transport: RTP/AVP;unicast;client_port=8000-8001;server_port=9000-9001;ssrc=1234ABCD
8.  
   Session: 12345678

• PLAY

客户端通过PLAY请求来播放一个或全部媒体流，PLAY请求可以发送一次或多次，发送一次时，URL为包含所有媒体流的地址，发送多次时，每一次请求携带的URL只包含一个相应的媒体流。PLAY请求中可指定播放的range，若未指定，则从媒体流的开始播放到结束，如果媒体流在播放过程中被暂停，则可在暂停处重新启动流的播放。

1.  
   C->S: PLAY rtsp://example.com/media.mp4 RTSP/1.0
2.  
   CSeq: 4
3.  
   Range: npt=5-20
4.  
   Session: 12345678
5.  
    
6.  
   S->C: RTSP/1.0 200 OK
7.  
   CSeq: 4
8.  
   Session: 12345678
9.  
   RTP-Info: url=rtsp://example.com/media.mp4/streamid=0;seq=9810092;rtptime=3450012

• PAUSE

PAUSE请求会暂停一个或所有媒体流，后续可通过PLAY请求恢复播放。PAUSE请求中携带所请求媒体流的URL，若参数range存在，则指明在何处暂停，若该参数不存在，则暂停立即生效，且暂停时长不确定。

1.  
   C->S: PAUSE rtsp://example.com/media.mp4 RTSP/1.0
2.  
   CSeq: 5
3.  
   Session: 12345678
4.  
    
5.  
   S->C: RTSP/1.0 200 OK
6.  
   CSeq: 5
7.  
   Session: 12345678

• TEARDOWN

结束会话请求，该请求会停止所有媒体流，并释放服务器上的相关会话数据。

1.  
   C->S: TEARDOWN rtsp://example.com/media.mp4 RTSP/1.0
2.  
   CSeq: 8
3.  
   Session: 12345678
4.  
    
5.  
   S->C: RTSP/1.0 200 OK
6.  
   CSeq: 8

• GET_PARAMETER

检索指定URI数据中的参数值。不携带消息体的GET_PARAMETER可用来测试服务器端或客户端是否可通(类似ping的功能)。

1.  
   S->C: GET_PARAMETER rtsp://example.com/media.mp4 RTSP/1.0
2.  
   CSeq: 9
3.  
   Content-Type: text/parameters
4.  
   Session: 12345678
5.  
   Content-Length: 15
6.  
    
7.  
   packets_received
8.  
   jitter
9.  
    
10.  
    C->S: RTSP/1.0 200 OK
11.  
    CSeq: 9
12.  
    Content-Length: 46
13.  
    Content-Type: text/parameters
14.  
     
15.  
    packets_received: 10
16.  
    jitter: 0.3838

• SET_PARAMETER

用于设置指定媒体流的参数。

1.  
   C->S: SET_PARAMETER rtsp://example.com/media.mp4 RTSP/1.0
2.  
   CSeq: 10
3.  
   Content-length: 20
4.  
   Content-type: text/parameters
5.  
    
6.  
   barparam: barstuff
7.  
    
8.  
   S->C: RTSP/1.0 451 Invalid Parameter
9.  
   CSeq: 10
10.  
    Content-length: 10
11.  
    Content-type: text/parameters
12.  
     
13.  
    barparam

• REDIRECT

重定向请求，用于服务器通知客户端新的服务地址，客户端需要向这个新地址重新发起请求。重定向请求中可能包含Range参数，指明重定向生效的时间。客户端若需向新服务地址发起请求，必须先teardown当前会话，再向指定的新主机setup一个新的会话。

1.  
   S->C: REDIRECT rtsp://example.com/media.mp4 RTSP/1.0
2.  
   CSeq: 11
3.  
   Location: rtsp://bigserver.com:8001
4.  
   Range: clock=19960213T143205Z-

• ANNOUNCE

ANNOUNCE请求有两个用途：(1)C->S：客户端向服务器端发布URL指定的媒体信息描述；(2) S->C：实时更新对话描述。若媒体表示中新增了一个媒体流，例如在直播过程中，则整个媒体表示的description都要被重新发送，而不是只发送新增部分。

1.  
   C->S: ANNOUNCE rtsp://example.com/media.mp4 RTSP/1.0
2.  
   CSeq: 7
3.  
   Date: 23 Jan 1997 15:35:06 GMT
4.  
   Session: 12345678
5.  
   Content-Type: application/sdp
6.  
   Content-Length: 332
7.  
    
8.  
   v=0
9.  
   o=mhandley 2890844526 2890845468 IN IP4 126.16.64.4
10.  
    s=SDP Seminar
11.  
    i=A Seminar on the session description protocol
12.  
    u=http://www.cs.ucl.ac.uk/staff/M.Handley/sdp.03.ps
13.  
    e=mjh@isi.edu (Mark Handley)
14.  
    c=IN IP4 224.2.17.12/127
15.  
    t=2873397496 2873404696
16.  
    a=recvonly
17.  
    m=audio 3456 RTP/AVP 0
18.  
    m=video 2232 RTP/AVP 31
19.  
     
20.  
    S->C: RTSP/1.0 200 OK
21.  
    CSeq: 7

• RECORD

请求录制指定范围的媒体数据，请求中可指定录制的起止时间戳；若未指定时间范围，则使用presentation description中的开始和结束时间，这种情况下，如果会话已开始，则立即启动录制操作。

1.  
   C->S: RECORD rtsp://example.com/media.mp4 RTSP/1.0
2.  
   CSeq: 6
3.  
   Session: 12345678
4.  
    
5.  
   S->C: RTSP/1.0 200 OK
6.  
   CSeq: 6
7.  
   Session: 12345678

以上就是RTSP中常用的命令及其实例介绍。最后，来看一段实际使用的RTSP命令交互过程，该过程是通过PC对海康摄像头视频流的拉取和播放，并通过Wireshark抓取客户端的数据得到的：

1.  
   OPTIONS rtsp://10.3.8.202:554 RTSP/1.0
2.  
   CSeq: 2
3.  
   User-Agent: LibVLC/2.2.8 (LIVE555 Streaming Media v2016.02.22)
4.  
    
5.  
   RTSP/1.0 200 OK
6.  
   CSeq: 2
7.  
   Public: OPTIONS, DESCRIBE, PLAY, PAUSE, SETUP, TEARDOWN, SET_PARAMETER, GET_PARAMETER
8.  
   Date: Mon, Jan 29 2018 16:56:47 GMT
9.  
    
10.  
    DESCRIBE rtsp://10.3.8.202:554 RTSP/1.0
11.  
    CSeq: 3
12.  
    User-Agent: LibVLC/2.2.8 (LIVE555 Streaming Media v2016.02.22)
13.  
    Accept: application/sdp
14.  
     
15.  
    RTSP/1.0 401 Unauthorized
16.  
    CSeq: 3
17.  
    WWW-Authenticate: Digest realm="IP Camera(10789)", nonce="6b9a455aec675b8db81a9ceb802e4eb8", stale="FALSE"
18.  
    Date: Mon, Jan 29 2018 16:56:47 GMT
19.  
     
20.  
    DESCRIBE rtsp://10.3.8.202:554 RTSP/1.0
21.  
    CSeq: 4
22.  
    Authorization: Digest username="admin", realm="IP Camera(10789)", nonce="6b9a455aec675b8db81a9ceb802e4eb8", uri="rtsp://10.3.8.202:554", response="3fc4b15d7a923fc36f32897e3cee69aa"
23.  
    User-Agent: LibVLC/2.2.8 (LIVE555 Streaming Media v2016.02.22)
24.  
    Accept: application/sdp
25.  
     
26.  
    RTSP/1.0 200 OK
27.  
    CSeq: 4
28.  
    Content-Type: application/sdp
29.  
    Content-Base: rtsp://10.3.8.202:554/
30.  
    Content-Length: 551
31.  
     
32.  
    v=0
33.  
    o=- 1517245007527432 1517245007527432 IN IP4 10.3.8.202
34.  
    s=Media Presentation
35.  
    e=NONE
36.  
    b=AS:5050
37.  
    t=0 0
38.  
    a=control:rtsp://10.3.8.202:554/
39.  
    m=video 0 RTP/AVP 96
40.  
    c=IN IP4 0.0.0.0
41.  
    b=AS:5000
42.  
    a=recvonly
43.  
    a=x-dimensions:2048,1536
44.  
    a=control:rtsp://10.3.8.202:554/trackID=1
45.  
    a=rtpmap:96 H264/90000
46.  
    a=fmtp:96 profile-level-id=420029; packetization-mode=1; sprop-parameter-sets=Z00AMp2oCAAwabgICAoAAAMAAgAAAwBlCA==,aO48gA==
47.  
    a=Media_header:MEDIAINFO=494D4B48010200000400000100000000000000000000000000000000000000000000000000000000;
48.  
    a=appversion:1.0
49.  
     
50.  
    SETUP rtsp://10.3.8.202:554/trackID=1 RTSP/1.0
51.  
    CSeq: 5
52.  
    Authorization: Digest username="admin", realm="IP Camera(10789)", nonce="6b9a455aec675b8db81a9ceb802e4eb8", uri="rtsp://10.3.8.202:554/", response="ddfbf3e268ae954979407369a104a620"
53.  
    User-Agent: LibVLC/2.2.8 (LIVE555 Streaming Media v2016.02.22)
54.  
    Transport: RTP/AVP;unicast;client_port=57844-57845
55.  
     
56.  
    RTSP/1.0 200 OK
57.  
    CSeq: 5
58.  
    Session: 1273222592;timeout=60
59.  
    Transport: RTP/AVP;unicast;client_port=57844-57845;server_port=8218-8219;ssrc=5181c73a;mode="play"
60.  
    Date: Mon, Jan 29 2018 16:56:47 GMT
61.  
     
62.  
    PLAY rtsp://10.3.8.202:554/ RTSP/1.0
63.  
    CSeq: 6
64.  
    Authorization: Digest username="admin", realm="IP Camera(10789)", nonce="6b9a455aec675b8db81a9ceb802e4eb8", uri="rtsp://10.3.8.202:554/", response="b5abf0b230de4b49d6c6d42569f88e91"
65.  
    User-Agent: LibVLC/2.2.8 (LIVE555 Streaming Media v2016.02.22)
66.  
    Session: 1273222592
67.  
    Range: npt=0.000-
68.  
     
69.  
    RTSP/1.0 200 OK
70.  
    CSeq: 6
71.  
    Session: 1273222592
72.  
    RTP-Info: url=rtsp://10.3.8.202:554/trackID=1;seq=65373;rtptime=3566398668
73.  
    Date: Mon, Jan 29 2018 16:56:47 GMT
74.  
     
75.  
    GET_PARAMETER rtsp://10.3.8.202:554/ RTSP/1.0
76.  
    CSeq: 7
77.  
    Authorization: Digest username="admin", realm="IP Camera(10789)", nonce="6b9a455aec675b8db81a9ceb802e4eb8", uri="rtsp://10.3.8.202:554/", response="bb2309dcd083b25991c13e165673687b"
78.  
    User-Agent: LibVLC/2.2.8 (LIVE555 Streaming Media v2016.02.22)
79.  
    Session: 1273222592
80.  
     
81.  
    RTSP/1.0 200 OK
82.  
    CSeq: 7
83.  
    Date: Mon, Jan 29 2018 16:56:47 GMT
84.  
     
85.  
    TEARDOWN rtsp://10.3.8.202:554/ RTSP/1.0
86.  
    CSeq: 8
87.  
    Authorization: Digest username="admin", realm="IP Camera(10789)", nonce="6b9a455aec675b8db81a9ceb802e4eb8", uri="rtsp://10.3.8.202:554/", response="e08a15c27d3daac14fd4b4bcab424a5e"
88.  
    User-Agent: LibVLC/2.2.8 (LIVE555 Streaming Media v2016.02.22)
89.  
    Session: 1273222592
90.  
     
91.  
    RTSP/1.0 200 OK
92.  
    CSeq: 8
93.  
    Session: 1273222592
94.  
    Date: Mon, Jan 29 2018 16:57:03 GMT
95.