Tiêu chuẩn Real Time Streaming Protocol – Giao thức truyền tin thời gian thực BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ((( BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÔNG Đề[.]
BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - - BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÔNG Đề tài: Giao thức RTSP & ứng dụng Video Streaming Giảng viên : Lê Hải Châu Mục lục I GIỚI THIỆU VỀ GIAO THỨC RTSP Mục đích giao thức RTSP Cách thức hoạt động giao thức RTSP II Đặc điểm ứng dụng giao thức RTSP .5 Một số đặc điểm RTSP Ứng dụng .7 III Thuật ngữ giao thức RTSP GIỚI THIỆU VỀ GIAO THỨC RTSP Mục đích giao thức RTSP : Real Time Streaming Protocol (RTSP) – Giao thức truyền tin thời gian thực giao thức điều khiển truyền thông mạng tầng ứng dụng thiết kế để sử dụng hệ thống giải trí truyền thơng để điều khiển máy chủ chứa liệu truyền tin đa phương tiện (streaming media) Giao thức sử dụng để thiết lập điều khiển phiên truyền thông trạm cuối Các máy khách máy chủ truyền thông ban lệnh kiểu VCR, chẳng hạn chơi, thâu tạm dừng, để điều khiển thời gian thực phương tiện truyền tin trực tuyến từ máy chủ tới máy khách (Video On Demand) từ máy khách đến máy chủ (Voice Recording) Về hình thức RTSP có nét tương đồng với giao thức HTTP, RTSP định nghĩa tín hiệu điều khiến tuần tự, phục vụ cho việc điều khiến trình playback Trong giao thức HTTP giao thức khơng có trạng thái RTSP giao thức có xác định trạng Một định danh sử dụng cần thiết đề theo dõi phiên giao dịch trình streaming video gọi số hiệu session Cũng giống HTTP, RTSP sử dụng TCP giao thức để trì kết nối đầu cuối tới đầu cuổi thông điệp điều khiến RTSP gửi máy client tới máy server Nó thực điều khiến lại đáp trả từ máy server tới máy client Cổng mặc định sử dụng giao thức 554 Real Time Streaming Protocol (RTSP) thiết lập kiểm sốt hay số dịng thời gian đồng phương tiện truyền thông liên tục âm video RTSP hoạt động "mạng điều khiển từ xa" cho máy chủ đa phương tiện RTSP lợi dụng truyền phạm liệu thành gói nhiều kích thước theo băng thơng có sẵn máy khách máy chủ Khi đủ gói tin nhận server, client play gói tin Người sử dụng bắt đầu nghe gần mà khơng cần phải có tồn tập tin media Streaming Time Protocol Real giao thức để kiểm soát phiên liệu, cung cấp cách để lựa chọn kênh phân phối UDP, TCP IP multicast Các chế giao nhận dựa RTP, RTSP thiết kế dựa RTP để kiểm soát cung cấp nội dung thời gian thực Vì vậy, RTSP triển khai tận dụng lợi I cải tiến RTP, nén tiêu đề RTP Mặc dù RTSP sử dụng với unicast, sử dụng giúp để thay đổi trơn tru từ unicast multicast IP với RTP, RTSP sử dụng với RSVP để thiết lập quản lý phiên họp trực tuyến dành riêng băng thông RTSP cố ý tương tự cú pháp hoạt động HTTP/1.1 Tuy nhiên, khác số khía cạnh quan trọng từ HTTP: RTSP giới thiệu số phương pháp có nhận dạng giao thức khác Một máy chủ RTSP cần phải trì trạng thái mặc định hầu hết tất trường hợp, trái ngược với chất phi trạng thái HTTP Cả máy chủ RTSP máy khách đưa yêu cầu Dữ liệu truyền độc lập giao thức khác (Đây ngoại lệ với giao thức này) RTSP định nghĩa để sử dụng tiêu chuẩn ISO 10646 (UTF-8) tiêu chuẩn ISO 8859-1, phù hợp với nỗ lực quốc tế hóa giao thức HTML (HyperText Markup Language – Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản) Các yêu cầu URI (uniform resource identifier – định danh tài nguyên thống nhất) chứa URI tuyệt đối Bởi HTTP 1.1 khả tương thích ngược với phiên cũ nên HTTP 1.1 thực với đường dẫn tuyệt đối yêu cầu đặt tên máy chủ trường tiêu đề riêng biệt Điều làm cho việc "lưu trữ ảo" dễ dàng hơn, nơi máy chủ với địa IP (Internet Protocol – Giao thức Internet) để lưu trữ số tài liệu RTSP hỗ trợ hoạt động sau đây: - Lấy lại liệu truyền thông từ máy chủ truyền thơng: Các máy khách u cầu mô tả biểu diễn thông qua HTTP số phương pháp khác Nếu biểu diễn multicast, mô tả biểu diễn chứa địa multicast cổng sử dụng cho liệu truyền thông liên tục Nếu biểu diễn gửi đến máy khách thơng qua unicast, máy khách cung cấp đích đến lý an ninh - Mời máy chủ truyền thông tham gia: Một máy chủ truyền thơng "mời" tham gia vào kết nối tại, để phát lại liệu truyền thông vào biểu diễn hay để ghi lại tất tập liệu truyền thông biểu diễn Chế độ hữu ích cho ứng dụng giảng dạy phân tán Những đối tượng khác kết nối thay phiên "ấn nút điều khiển từ xa" - Bổ sung liệu truyền thơng cho biểu diễn có: Riêng biểu diễn trực tiếp, hữu ích máy chủ nói với máy khách liệu truyền thông bổ sung sẵn sàng Những yêu cầu RTSP xử lý thành phần trung gian, đường hầm nhớ tạm thời HTTP 1.1 Cách thức hoạt động giao thức RTSP - Khi người dùng ứng dụng cố gắng truyền phát video từ nguồn từ xa, thiết bị khách gửi yêu cầu RTSP đến máy chủ để xác định tùy chọn khả dụng, tạm dừng, phát ghi Sau đó, máy chủ trả danh sách loại yêu cầu mà chấp nhận thơng qua RTSP - Khi khách hàng biết cách thực yêu cầu, truyền u cầu mơ tả phương tiện đến máy chủ phát trực tuyến máy chủ trả lời với mô tả phương tiện truyền thông Từ đó, máy khách gửi yêu cầu thiết lập máy chủ phản hồi với thông tin chế vận chuyển Khi q trình thiết lập hồn tất, máy khách II Đặc điểm ứng dụng giao thức RTSP Một số đặc điểm RTSP - Khả mở rộng: Các phương pháp thơng số dễ dàng thêm vào RTSP - Dễ dàng phân tích: RTSP phân tích theo phân tích cú pháp HTTP MIME - An toàn: RTSP tái sử dụng chế bảo mật web Tất chế chứng thực HTTP chứng thực chứng thực băm trực tiếp áp dụng Ngoài RTSP tái sử dụng chế an ninh tầng giao vận tầng mạng - Độc lập với tầng vận chuyển: RTSP sử dụng giao thức truyền tin không tin cậy UDP, giao thức truyền tin tin cậy TCP - Khả đa máy chủ: Mỗi luồng liệu truyền thơng biểu diễn nằm máy chủ khác Máy khách tự động thiết lập số phiên kiểm soát đồng thời với máy chủ truyền thông khác Đồng liệu truyền thông thực mức độ vận chuyển - Kiểm sốt thiết bị ghi: Các giao thức kiểm soát thiết bị ghi phát, thiết bị thay đổi hai chế độ - Tách kiểm sốt dịng khởi tạo kết nối: Kiểm sốt dịng tách khỏi việc mời máy chủ truyền thông tham gia kết nối Yêu cầu giao thức khởi tạo kết nối cung cấp sử dụng để tạo nhận dạng kết nối Trong số trường hợp đặc biệt, tiêu chuẩn SIP (Session Initiation Protocol – Giao thức khởi tạo phiên) tiêu chuẩn H.323 sử dụng để mời máy chủ tham gia kết nối - Thích hợp cho ứng dụng chuyên nghiệp: RTSP hỗ trợ độ xác khung hình thơng qua tem thời gian, cho phép chỉnh sửa ảnh kỹ thuật số từ xa - Mơ tả biểu diễn trung tính: Giao thức không áp đặt biểu diễn đặc biệt mô tả định dạng tập tin đặc tả (metafile) truyền tải loại định dạng sử dụng Tuy nhiên, mơ tả trình bày phải có URI RTSP - Thành phần trung gian tường lửa thân thiện: Các giao thức nên sẵn sàng xử lý tường lửa ứng dụng tầng giao vận - Thân thiện với HTTP: Trường hợp cần thiết, RTSP tái sử dụng khái niệm HTTP, sở hạ tầng tái sử dụng Cơ sở hạ tầng bao gồm PICS (Platform for Internet Content Selection – Nền tảng để lựa chọn nội dung Internet) cho gắn nhãn với nội dung Tuy nhiên, RTSP không thêm phương pháp vào HTTP việc kiểm sốt liệu truyền thơng liên tục đòi hỏi trạng thái máy chủ hầu hết trường hợp - Kiểm sốt máy chủ thích hợp: Nếu máy khách bắt đầu luồng liệu, phải có khả ngăn chặn luồng liệu Máy chủ không nên bắt đầu truyền liệu cho máy khách trường hợp máy khách ngăn chặn ngăn chặn luồng liệu - Đàm phán vận chuyển: Máy khách đàm phán phương pháp vận chuyển trước thực cần phải xử lý luồng liệu truyền thông liên tục - Khả đàm phán: Nếu tắt tính bản, phải có chế an tồn cho máy khách để xác định phương pháp khơng tiếp tục thực Điều cho phép máy khách trình bày giao diện người dùng phù hợp Ví dụ, tìm kiếm khơng cho phép, giao diện người sử dụng phải có khả khơng cho phép di chuyển trượt báo vị trí Ứng dụng RTSP sử dụng để thiết lập quản lý phiên làm việc điểm truyền, phát tin đa phương tiện RTSP sử dụng để thiết lập kiểm soát hay số dòng thời gian đồng phương tiện truyền thông liên tục âm video Ứng dụng thực tế: Ta thấy thực tế tạo đỗ trễ hình camera: Cung cấp lệnh để kiểm soát luồng video Để kết nối tới camera qua RTSP, bạn gửi yêu cầu đặc biệt tới máy chủ Yêu cầu cần lệnh, (ví dụ, PLAY – để bắt đầu trình chiếu), địa IP, đường dẫn tới camera Giao thức RTSP cho phép máy chủ hội nghị truyền hình TrueConf Server kết nối tới IP camera nguồn truyền thông khác với hỗ trợ trình chiếu thơng qua giao thức thiết bị theo dõi điều khiển từ xa Máy kết nối tới camera trình chiếu ảnh hội nghị truyền hình: Sau thiết lập IP camera văn phòng nhà xưởng, bạn kết nối quản lý hoạt động cơng ty Bạn theo dõi từ xa 24/7 Ví dụ, bạn nghỉ khơng muốn rời khỏi văn phịng, cần cài đặt IP camera Sau thực gọi đến camera từ máy tính PC với ứng dụng máy trạm TrueConf Client, bạn kết nối tới văn phịng thời điểm vào có hình ảnh tổng qt xảy Tất điểm cầu có tùy chọn ghi hình phần mềm TrueConf Nếu bạn tìm thấy vấn đề q trình gián sát, bạn ghi lại chứng thuyết phục để giải vấn đề III Thuật ngữ giao thức RTSP RTSP có thuật ngữ sau: - Kiểm soát tổng hợp (Aggregate control): Việc kiểm soát nhiều dòng cách sử dụng thời gian máy chủ Đối với việc cung cấp âm thanh, video, điều có nghĩa máy khách phát hành chơi tạm dừng thơng điệp để kiểm sốt nguồn cấp liệu âm video - Kết nối (Conference): nơi có nhiều đối tượng tham gia, trình diễn - Máy khách (Client): Máy khách yêu cầu liệu truyền thông liên tục từ máy chủ truyền thông - Kết nối (Connection): Một mạch ảo lớp vận chuyển thiết lập hai chương trình cho mục đích giao tiếp - Tập tin bao hàm (Container file): Một tập tin chứa dịng liệu truyền thơng đa luồng thường bao gồm biểu diễn chơi Các máy chủ RTSP cung cấp kiểm sốt tổng hợp tập tin này, khái niệm tập tin bao hàm khơng có giao thức - Dữ liệu truyền thông liên tục (Continuous media): Là liệu có mối quan hệ thời gian nguồn đích, nghĩa là, đích đến phải tạo lại mối quan hệ thời gian tồn nguồn Các ví dụ phổ biến liệu truyền thông liên tục âm video chuyển động Dữ liệu truyền thơng liên tục tương tác thời gian thực, có mối quan hệ thời gian "chặt chẽ" nguồn bồn rửa, truyền liệu (phát lại), mối quan hệ thời gian lỏng - Thực thể (Entity): Các thơng tin truyền đóng gói theo yêu cầu phản hồi Một thực thể bao gồm thông tin đặc tả mô tả trường tiêu đề nội dung phần thân thực thể - Khởi tạo truyền thông (Media initialization): Khởi tạo cụ thể Loại liệu/chương trình mã hóa, giải mã; bao gồm chẳng hạn tần số, bảng màu, v.v Bất thông tin độc lập với vận chuyện máy khách yêu cầu phát lại luồng liệu truyền thông xuất giai đoạn khởi tạo truyền thơng q trình thiết lập luồng liệu - Tham số truyền thông (Media parameter): Thông số cụ thể cho loại truyền thơng thay đổi trước q trình phát lại luồng liệu - Máy chủ truyền thông: Máy chủ cung cấp dịch vụ phát lại ghi cho nhiều luồng liệu truyền thông Dịng liệu truyền thơng khác biểu diễn máy chủ truyền thơng khác Một máy chủ truyền thơng nằm một máy chủ khác máy chủ web nơi mà biểu diễn khởi tạo - Máy chủ truyền thông gián tiếp: Định hướng máy khách truyền thông đến máy chủ truyền thông khác - Luồng liệu truyền thông (Media stream): Một thể liệu truyền thông nhất, ví dụ luồng âm luồng video Khi sử dụng RTP, luồng liệu bao gồm tất gói liệu RTP RTCP tạo nguồn tin phiên RTP - Thơng điệp (Message): Bao gồm chuỗi có cấu trúc gói tin bít phù hợp với cú pháp truyền qua giao thức có kết nối giao thức không kết nối - Đối tượng tham gia (Presentation): Thành viên kết nối Một đối tượng tham gia máy, ví dụ, máy chủ lưu trữ phát lại - Biểu diễn (Presentation): Một tập nhiều luồng liệu chiếu cho máy khách nguồn cung cấp liệu truyền thông đầy đủ, cách sử dụng mô tả biểu diễn định nghĩa Trong hầu hết trường hợp trường hợp RTSP, điều bao hàm việc kiểm soát tổng hợp luồng liệu, không bắt buộc - Mô tả biểu diễn (Presentation description): Một mô tả biểu diễn chứa thông tin nhiều liệu truyền thông biểu diễn, chẳng hạn mã hóa, địa mạng thông tin nội dung - Phiên RTSP (RTSP session): Là việc hồn thành giao dịch RTSP, ví dụ việc xem phim Một phiên thường bao gồm máy khách thiết lập chế vận chuyển cho liệu truyền thông liên tục, bắt đầu truyền liệu cách phát ghi, cuối đóng giao dịch - Khởi tạo vận chuyển (Transport initialization): Là việc đàm phán thông tin vận chuyển (ví dụ số cổng, giao thức vận chuyển) máy khách máy chủ - Multicast: Là mơ hình truyền tin từ điểm đồng thời đến nhóm có nhiều điểm mạng - Unicast: Là mơ hình truyền tin từ điểm đến điểm mạng 10 ... THIỆU VỀ GIAO THỨC RTSP Mục đích giao thức RTSP Cách thức hoạt động giao thức RTSP II Đặc điểm ứng dụng giao thức RTSP .5 Một số đặc điểm RTSP Ứng dụng ... .7 III Thuật ngữ giao thức RTSP GIỚI THIỆU VỀ GIAO THỨC RTSP Mục đích giao thức RTSP : Real Time Streaming Protocol (RTSP) – Giao thức truyền tin thời gian thực giao thức điều khiển truyền... trình playback Trong giao thức HTTP giao thức khơng có trạng thái RTSP giao thức có xác định trạng Một định danh sử dụng cần thiết đề theo dõi phiên giao dịch trình streaming video gọi số hiệu