LV005-实时流传输协议简介
一、概述
1. 流式传输
传统的网络传输音视频等多媒体信息的方式是完全下载后在播放，下载常常需要花数分钟甚至数小时。那我们平时见到的摄像头拍摄的画面，直接显示在大屏上，是实时显示的，肯定不是这种方式，那是用的什么方式？这就是接下来要了解的 流式传输
看一下百度百科的定义：流式传输是一种通过网络连续传送 流媒体 数据的技术，用户无需下载完整文件即可实时播放音视频内容。该技术通过将媒体文件分解为数据包进行传输，播放器接收后即时解析播放，采用 UDP 或 TCP 协议满足不同场景需求。主要分为 实时流式传输 和 顺序流式传输 两种方式：实时流式传输依赖专用服务器及 RTSP 等协议，支持随机访问并适配网络带宽，适用于直播场景；顺序流式传输基于 HTTP/FTP 服务器，按顺序下载播放且无法跳转，播放前需等待部分内容缓存，但同时也支持在播放前将完整文件下载至本地，适合高质量短片播放。
2. 流媒体
有时候会看到流媒体这样的概念，什么是流媒体？
先来看一下什么是媒体。媒体是个笼统的统称。我们能看到的，感知到的，能用来存放信息和传播信息的都可以叫做媒体。比如报纸、新闻、传媒（广播、电视、报刊杂志）、多媒体（计算机中的文字、声音、图像、视频等文件）都是”媒体“。甚至于磁带、磁盘、光盘和 U 盘、移动硬盘等也全都是”媒体“。
流媒体 指的是通过”网络”传输的”媒体“，它还是媒体，只不过是在网络中“流动”的媒体，比如视频流、音频流、文字流等。比如我们日常用的较多的各种长短视频（奈飞、disney+、youtube、优酷，爱奇艺、某企鹅视频）、直播平台（斗鱼虎牙）和各种音乐平台（网抑云音乐、ku 狗，某企鹅扣扣音乐等）。
到这里，我们也知道了“流媒体”只是“媒体”里的其中一个子类，特指的经过网络传输的媒体。
那流媒体技术呢？流媒体想要在网络中传输当然也少不了“网络传输技术”，除了传输以外，当然少不了要传输的数据，也就是视频流、音频流等数据流。要处理这些数据则涉及到音视频制作、采集、制作、编解码、推流等“音视频处理技术”。”流媒体技术“，它其实就包含“网络传输技术”和“音视频处理技术”，两者缺一不可。
维基是上不去了，看下百度百科简单了解下吧：流媒体技术也称 流式媒体技术.所谓流媒体技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理 后放 上 网站服务器, 由 视频服务器 向用户计算机顺序或实时地传送各个 压缩包，让用户一边下载一边观看、收听，而不要等整个 压缩文件 下载到自己的计算机上才可以观看的 网络传输技术。
所以呢，采用流媒体技术，可以实现流式传输，将声音、影像或动画由服务器想用户计算机进行连续、不间断传输，用户不必等到整个文件全部下载完毕，而只需要经过几秒或十几秒的启动延时即可进行观看。当声音视频等在用户的机器上播放时，文件的剩余部分还会从服务器上继续下载。
二、流媒体协议
关于流媒体传输协议，涉及到不同领域，不同业务场景，种类众多，下面一张图是现代的流媒体通信协议栈。
我们主要来看一下实时流协议数据传输依赖的这三种协议：RTSP、RTCP 和 RTP。
1. RTSP (Real-Time Streaming Protocol) 实时流式协议
RTSP(Real-Time Stream Protocol)是一种基于文本的应用层协议，是RTP的伴生协议，负责传输控制信息，而非媒体数据。由哥伦比亚大学, 网景和 RealNetworks 公司提交的 IETF RFC 标准。RTSP 以客户-服务器方式工作，它是一个应用层的多媒体播放控制协议。它和 HTTP 协议有些相似，其语法和操作参考了 HTTP/1.1，默认端口 554，而且可以在 TCP 和 UDP 上传输。
RTSP 本身并不传送数据，而仅仅是是媒体播放器能控制多媒体流的传送，暂停播放，快进快退等，必须依赖下层传输协议所提供的某些服务。实际媒体数据的传输可以用 RTP 协议或其他专用协议。
RTSP 主要应用在视频监控领域，网络摄像头都支持 RTSP 协议。
2. RTCP (RTP Control Protocol)实时运输控制协议
实时传输控制协议(R eal-t ime C ontrol P rotocol，RTCP)是 实时传输协议（RTP）的配套控制协议，由 IETF 在 RFC 3550 中定义，基于 UDP 协议 通过相邻端口实现控制流与数据流分离传输。它本身也是不传输数据的，主要功能是为 RTP 提供服务质量反馈。包含媒体链接的统计信息，例如传输字节数，丢失的分组数，单向和双向网络延迟等。
RTCP 的主要功能：服务质量的监督和反馈，媒体数据间的同步，以及多播组中成员的标志。RTCP 分组很短，通常多个分组封装在一个 UDP 数据报中。
3. RTP (Real-Time Transport Protocol) 实时运输协议
RTP 是一种基于 UDP 的传输协议，专为实时数据传输设计，由 IETF 在 RFC 3550 中定义。其核心功能是提供时间戳、序列号和负载类型标识，确保音视频数据的时序同步和丢包检测，主要负责对媒体数据进行封包并实现媒体流的实时传输。RTP 本身不保证服务质量（QoS），但通过 RTCP 实现监控和反馈。
RFC 3550 - RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications
4. 小结
- RTP、RTSP和RTCP是什么关系？
RTSP：建立和控制会话（如播放、暂停）。
RTP：传输实际的音视频数据。
RTCP：监控网络状况，优化RTP传输。
三、实时流传输协议交互
1. RTSP流媒体服务器
下图是一个基于RTSP的流媒体服务器的实现：
客户端通过RTSP协议与媒体服务器建立会话，获取媒体能力集、参数等。当客户端发起play请求后，会建立两个端口的连接，分别供RTP和RTCP使用。客户端通过RTCP周期性反馈媒体链接的统计信息，例如传输字节、丢包、网络延迟信息等。网络应用程序利用RTCP的统计信息控制传输的质量，例如限流或者更新编码参数等。服务端通过RTP协议将媒体数据封装发送，包含音频、视频和一些私有数据。
2. 交互过程中的协议
下图是RTP数据流交互的应用层、传输层和网络层协议关系：
其中RTSP通常是基于TCP协议，RTP和RTCP是基于UDP协议分组发送。需要注意的是，由于RTP数据协议不包含负载数据的长度，所以规定使用UDP传输时，单包数据是一个RTP包。
参考资料：
(5 封私信) 这可能是全网最全的流媒体知识科普文章 - 知乎