RTP和RTCP协议分析与应用网络毕业论文

目  录

前言 1
1 流媒体 3
1.1 流媒体简介 3
1.2 流媒体传输的基本原理 3
1.3 流媒体传输的方法 4
1.3.1 顺序流传输 4
1.3.2 实时流传输 4
1.4 RTSP协议 4
2 MPEG-4标准介绍 6
2.1 MPEG系列标准 6
2.2 MPEG-4简介 6
2.2.1 MPEG-4的组成 6
2.2.2 MPEG-4的功能特点 7
3 RTP和RTCP协议分析 9
3.1 RTP和RTCP协议简介 9
3.2 RTP协议 9
3.2.1 RTP协议的组成 9
3.2.2 RTP协议的结构 9
3.2.3 RTP协议的功能 11
3.2.4 RTP协议的工作原理 11
3.2.5 RTP协议的特点 12
3.3 RTCP协议 12
3.3.1 RTCP的组成 12
3.3.2 RTCP数据报的类型 12
3.3.3 RTCP协议的功能 13
3.3.4 RTCP协议的工作原理 13
4 流媒体编程 15
4.1 C++介绍 15
4.2 程序自动维护工具make 15
4.2.1 make介绍 15
4.2.2 makefile文件介绍 16
4.2.3 makefile文件的简单使用 16
4.3 Linux下C/C++开发工具介绍 17
4.4 Linux下C/C++的编译方法 18
4.5 gdb符号调试器简介 20
4.6 Linux编程常见问题 21
4.7 环境搭建 21
4.8 1个简单的RTP包发送程序的实现 22
5 高效流媒体服务器的方案设计与实现 27
5.1 流媒体服务器的组成 27
5.2 流媒体服务器的基本功能和服务方式 27
5.2.1 流媒体服务器的基本功能 27
5.2.2 流媒体服务器的服务方式 28
5.3 流媒体服务器设计与实现 29
5.3.1 流媒体服务器协议栈的设计 29
5.3.2 基于RTP的MPEG-4的视频传输模型的实现 30
5.3.3 MPEG-4传输的软件实现 31
5.3.4 端到端传输的实现 37
5.3.5 MPEG-4传输速率的反馈控制 38

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图表目录

图1  流媒体传输的基本原理图 4
图2  RTP头部格式 10
图3  RTP与各种网络协议的关系 12
图4  流媒体服务器的基本功能 28
图5  流媒体服务协议栈 30
图6  用UDP封装RTP 31
图7  基于RTP的MPEG-4的视频传输模型 32
图8  MPEG-4传输的流程图 33
图9  端对端传输的1般流程图 38
表1  RTP域简介 10
表2  RTCP数据报的类型 13
表3  流媒体服务器的服务方式 28

RTP和RTCP协议分析与应用
 
摘要：随着互联网的飞速发展，如何通过Internet来传输有相应服务质量(QoS)的流媒体文件1直成为1个值得关注的问题。为了满足QoS、实时性等需求，出现了实时传输协议（RTP）、实时传输控制协议（RTCP）和实时流协议（RTSP）等流媒体协议。
首先，详细介绍了流媒体技术和MPEG-4编码标准以及RTP、RTCP和RTSP协议的功能、原理、结构、特点。然后阐述了Linux环境下流媒体编程的方法，并实现了基于RTP协议的代码编写与测试。最后详细论述了1个基于Linux平台、RTP协议的高效流媒体服务器的设计原理、设计思想及具体的实现过程，对在设计过程中涉及到的关键算法及重要作业流程作了具体分析。
关键词：MPEG-4；流媒体；RTP/RTCP；RTSP；Linux

The Analysis and Application of RTP and RTCP
 

Abstract: With the rapid development of the Internet, how to transmit the flow-media files with relevant Quality of Service (QoS) through Internet has always become an issue worthy to be concerned. In order to meet the demands of QoS and real time, Real-time Transport Protocol (RTP), Real-time Transport Control Protocol (RTCP), Real-time Streaming Protocol (RTSP) and other flow-media protocols appear.

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前言
21世纪是信息社会，伴随着Internet 的迅猛发展，各种信息资源极大丰富，人们对于实时、高效、信息量大、内容丰富的多媒体通信的需求越来越大。多媒体通信的1个显著特点是数据量大，并且许多应用对实时性都有较高的要求。实时性是下1代网络应用的1个重要发展方向，它要求传输的延时小、丢包率低。实时性应用的这些特点决定了本身受重传机制、拥塞控制机制等限制的TCP协议不适合用来传输实时多媒体数据。
为了满足实时性需求，出现了实时传输协议（RTP）、实时传输控制协议（RTCP）和实时流协议（RTSP）等流媒体协议。
随着数字视音频、网络技术的进1步发展，人们已经不满足于在网络上只收发电子邮件这样的文本传输，提出了在互联网上有效实时地传输多媒体信息的新要求。而网络上的多媒体通信应用和数据通信应用有比较大的差别，多媒体应用要求客户端播放声音和图像时要流畅、声音与图像同步等，对网络的延时和带宽要求很高。流媒体(flow-media)就是为适应多媒体在Internet/Intranet中的应用与发展而产生的。如今，流媒体已经成为下1代网络应用的重要发展方向。应用流媒体实现视频实时通信具有重大的现实意义和实用价值。 （科教作文网http://zw.ΝsΕac.cOM编辑）
流媒体是指在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体，如视频、音频等。新1代视频压缩技术MPEG-4的出现正是适应了流媒体应用的发展，事实上正在逐渐成为流媒体通信的标准。它建立在几种成功的技术上，如数字视频、计算机图形以及WWW，旨在提供1个制作、发布和播放多媒体内容的综合平台。MPEG-4第1次提出了视频对象的概念，相对于传统的块压缩技术，它具有前所未有的灵活性和高效性，不仅可以用于未来的交互式视频服务需求，同时也兼容于传统方式视频的存储和传输，它无疑是网络视频压缩技术的优先选择。MPEG-4 标准以其高压缩率、高质量、低传输率成为目前和下1代网上多媒体传输的主要格式和标准，目前对MPEG-4的传输应用刚刚开始。除了传统的流媒体软件公司RealNetworks，Microsoft，Apple公司外，CISCO，Philips等公司也投入巨资角逐MPEG-4的流式传输应用。国内对这方面的研究还处在起步阶段，因此抓紧时间和抓住机遇研究基于MPEG-4的传输技术是必要的和有意义的。
流媒体技术是多媒体技术和网络技术的交叉课题，它包括流媒体服务器技术、流媒体编码技术、端到端流媒体技术和流媒体系统技术等。流媒体服务器在提供流媒体服务中起着关键作用，而流媒体本身有着大数据量、要求实时处理等特点，因此流媒体服务器技术也是流媒体技术研究的重点。其中通信程序是流媒体服务器的技术核心，通信程序涉及到服务器中实施的应用层和传输层协议。
RTP、RTCP、RTSP作为流媒体的应用层协议，早在1996年就被IETF接纳为Internet标准，目前RTP/RTCP已经成为流媒体传输中使用最广泛的协议。因此，可以考虑使用RTP/RTCP协议来实现MPEG-4标准的多媒体传输综合框架(Delivery Multimedia Integration Framework，DMIF)中的数据平面。要通过RTP进行MPEG-4的传输，必须把MPEG-4的媒体数据封装成1个个RTP包。随着流媒体技术的不断发展，基于RTP/RTCP协议的MPEG-4传输方法研究与应用将会变得越来越有意义。

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