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多媒体技术教程第17章 多媒体的传输 林福宗 清华大学 计算机科学与技术系 linfz@ 2008年9月 第17章 多媒体的传输目录 17.1 多媒体应用协议套 17.1.1 多媒体应用协议的类型 17.1.2 协议套中的主要协议 17.2 实时传输和控制协议 17.2.1 实时传输协议(RTP) 17.2.2 实时控制协议(RTCP) 17.3 实时流播协议 17.3.1 RTSP协议概要 17.3.2 RTSP协议原理 17.4 资源保留协议 17.4.1 RSVP协议概要 17.4.2 RSVP协议原理 17.5 会话启动协议 17.5.1 SIP概要 17.5.2 SIP的请求和响应 17.5.3 SIP服务器 17.5.4 SIP的消息结构 17.6 会话描述和会话通告协议 17.6.1 会话描述协议(SDP) 17.6.2 会话通告协议(SAP) 17.7 多目标广播 17.7.1 多目标广播的概念 17.7.2 多目标广播地址 17.7.3 网际机组管理协议(IGMP) 17.8 下一代网络(NGN)技术 第17章 多媒体的传输 开发互联网的初衷并不是用于传输实时的声音和影视数据，但近年来在IP网上传输声音和影视的研究和开发已成为网络应用的重要方向。众多用户渴望得到服务质量好而费用低的产品，用于可视电话、IPTV、即时通信(instant messaging)、新闻广播、电视会议、网络游戏、软件发行、协同工作和远程教学。 多媒体应用的主要问题是如何保障实时多媒体数据的传输质量，尤其是对那些实时互动的应用。保障传输质量的技术集中体现在多媒体传输协议和控制协议上，协议是技术的精华，是人类智慧的结晶。开发多媒体应用要了解协议的思想，要深入研究协议的细节。如果没有协议可循就要自己去开发，将自己的研究成果变成标准，让大家用你提出的协议。 本章将在众多的多媒体传输和控制协议中选择几个基本协议作介绍，然后介绍应用广泛的多目标广播 17.1 多媒体应用协议套 17.1.1 多媒体应用协议的类型 在IP网上的多媒体应用有两种类型的协议 会话协议和信令协议，它们构成多媒体应用协议套 会话(session)的含义是指两台设备或两个站点之间的持续连接和多媒体数据交换 信令(signaling)的含义是通信双方建立和控制连接所需信息的交换方法 在多媒体协议套中 传输实时视听数据的协议主要靠RTP 其余的协议是控制视听数据的控制协议 17.1 多媒体应用协议套(续1) 17.1.2 协议套中的主要协议 过去互联网主要用来提供可靠的数据传送服务，对数据的时延几乎没有什么限制，而且工作得很好。然而，像IP电视和IP电话这样的多媒体应用就要求时延短和抖动小，因此就需要不同的协议来提供所需的服务。现已开发了许多协议并在继续开发新协议，用来加强互联网的体系结构，从而改善多媒体的服务质量 在IP网络上，支持实时视听数据传输的协议构成了多媒体应用协议套，其中最重要的协议包括RTP，RTCP，RTSP，RSVP，SIP，SDP和SAP 17.1 多媒体应用协议套(续2) (1) 实时传输协议(Real-time Transport Protocol，RTP) 位于应用层和UDP之间，用于传输包括声音和影视等实时数据的协议。实时传输协议早期主要针对网上的多媒体广播应用，如用于单目标广播服务(单个广播源向单台接收机)和多目标广播服务(单个广播源向多台接收机)，通常与监视传输的RTCP联合使用。现在已广泛用在其他视听服务中 (2) 实时控制协议(Real-Time Control Protocol, RTCP) 与实时协议(RTP)一起工作的传输控制协议，用于在发送者和接收者之间交换控制实时数据传输的消息。RTCP每隔一定时间传送内含控制消息的数据包，用于测定向接收者传送的信息的质量 (3) 实时流播协议(Real-Time Streaming Protocol， RTSP) 网上传输实时、现场的或存储的声音、影视和三维动画的控制协议，允许用户控制播放方式，如快播、慢播和暂停 17.1 多媒体应用协议套(续3) (4) 资源保留协议(Resource Reservation Protocol, RSVP) IETF核准的为“带宽按需调配”开发的传输协议，允许应用程序请求保留专用的带宽，可保障某种程度的服务质量(QoS)。 (5) 会话启动协议(Session Initiation Protocol，SIP) 在IP网上建立呼叫的协议。SIP借助HTTP和SMTP等协议，为多媒体应用定义了分布式结构，用于网上多个用户之间发起、管理和结束任何形式的通话，包括电视、声音、文字、聊天、互动游戏和虚拟现实。SIP与H.323类似，但比较简单