Rtp Rtcp Rtsp Verzija3

18.12.2013

1

RTP-RTCP-RTSP

Semir Dudi Amer Huki III 5/10 Jasmin Bei III 46/10

1

Sadraj predavanja

Streaming datoteka sa zvunim i video zapisima

CDN

RTP

RTCP

RTSP

2

18.12.2013

2

Multimedijalne mrene aplikacije

Multimedija - sadraj koji od nas zahtijeva upotrebu

vie ula kako bismo ga shvatili u potpunosti

Obino osjetljive na kanjenje

End-to-end kanjenje

Jitter kanjenje

Tolerantne na gubitke

Rijetki gubici paketa izazivaju manje smetnje

Prijenos podataka (e-mail, FTP) je osjetljiv na

gubitke, a ne na kanjenje

3

Multimedijalne mrene aplikacije

Klase multimedijalnih aplikacija:

VoIP - Interaktivne aplikacije u realnom vremenu

Streaming datoteka (snimljeni audio i video zapisi)

Streaming programa u realnom vremenu

4

18.12.2013

3

Audio/Video Internet servisi

Termin streaming podrazumijeva sluanje ili

gledanje fajla nakon to je download poeo

Streaming je generiki naziv za tehnologiju prijenosa

audio i video zapisa

Oznaava prijem i istovremeno reproduciranje audio

i video podataka putem raunarske mree

5

Audio/Video Internet servisi (2)

Internet audio/video

Streaming slike i zvuka

u realnom vremenu

Interaktivni

audio/video

Streaming snimljenog

audio/video zapisa

6

18.12.2013

4

Pri streamingu snimljenog audio/video sadraja

fajlovi su memorisani na serveru nekomprimirani

Klijent download-uje fajlove preko Interneta

Ovo se ponekad naziva audio-video na zahtjev

Primjeri snimljenog audio i video zapisa su: filmovi,

muzika, TV emisije i sl.

Za streaming audio/video materijala potrebna je

kompresija tog materijala

Streaming snimljenog audio/videa

7

Streaming audio/video zapisa u realnom vremenu

Klasini radio i televizijski difuzni prijenos gdje je

prijenosni medij internet (internet radio)

Neke radio stanice emituju program samo preko

interneta, dok druge emituju i preko etera.

Internet TV (IPTV) je sve popularniji, ali e klasina

televizija jo dugo opstati.

Primjeri aplikacija su Internet radio talk show, uivo

sportski dogaaji itd.

8

18.12.2013

5

Postoji nekoliko slinosti izmeu streaming-a

snimljenog i programa u realnom vremenu. Oba su

osjetljiva na kanjenje i ne dozvoljavaju retransmisiju

oteenih ili izgubljenih paketa.

Meutim, postoji razlika. Kod prvog je komunikacija

unicast i on-demand tipa. Kod streaming-a u realnom

vremenu (live streaming) komunikacija je multicast

tipa i odvija se u realnom vremenu. Iako je mnogo

pogodnije koristiti multicast mogunosti IP-a i UDP-a

ili RTP-a, trenutno se uglavnom koristi TCP i

viestruki unicast.

Streaming audio/video zapisa u realnom vremenu

9

Streaming

10

18.12.2013

6

Interaktivni audio/video

Tipine aplikacije su: IP telefoniranje, video

konferencije, distributivne interaktivne aplikacije.

Slualac ne primjeuje kanjenja manja od 150 ms.

Kanjenja izmeu 150 ms i 400 ms mogu biti

prihvatljiva.

11

VoIP (Voice over IP)

Prva varijanta internet telefoniranja (VoIP) realizovana

je devedesetih godina dvadesetog vijeka od jednog

raunara do drugog.

Aplikacija dozvoljava da raunar koristei internet

mreu pozove obian telefon.

Veza se ostvaruje od raunara, preko mrenog prolaza

komutiranih telefonskih mrea, do telefona.

Za komunikaciju izmeu raunara i mrenog prolaza

koriste se RTP, SIP i H.323 protokoli

12

18.12.2013

7

VoIP (Voice over IP)

13

VoIP i problemi sa multimedijom na internetu

Kako TCP i UDP protokoli rade na vrhu IP protokola,

oni ne garantuju odreeno kanjenje aplikacijama koje ih

pozivaju.

Sistemi VoIP-a i interaktivnog videa manje su se koristili

od prijenosa snimljenog zvunog/video zapisa.

Jitter (treperenje) razliita kanjenja paketa unutar

istog toka paketa.

14

18.12.2013

8

Buffer na prijemnoj strani

Odnosi brzina punjenja (slanja) i pranjenja

(reprodukcije) i veliine buffer-a, moraju biti usklaeni

za tanu reprodukciju.

15

Kodiranje i kompresija

Kodiranje dodjeljivanje kodnih rijei simbolima

poruke.

Kompresija kodiranje koje smanjuje broj bita

potreban za izraavanje poruke.

Kompresija se vri u koderu informacije.

16

18.12.2013

9

Zato je kompresija mogua?

Kompresija se temelji na redundanciji u podacima

Vremenska redundancija (male razlike susjednih

okvira)

Prostorna (susjedni elementi slike - pixeli)

Spektralna (korelacija izmeu boja i svjetline)

Percepsijska (ljudski percepcijski sistem)

Primjeri:

MPEG1 (CD-ROM) 1.5Mb/s

MPEG2 (DVD) 3-6Mb/s

17

MPEG standard

Sinhronizacija audio i video stream-ova kod MPEG-1

18

18.12.2013

10

Streaming datoteka

Na klijentov zahtjev, server alje kompresovani zapis

na soket kao krajnju taku komunikacije. U praksi se

za multimedijalne aplikacije koriste UDP soketi.

Prije samog slanja, datoteka se dijeli u UDP

segmente. Korisnik prima datoteku koristei media

player aplikaciju.

Funkcije Media Playera su:

Dekompresija audio/video zapisa

Uklanjanje jitter-a koristei bafer

Prikrivanje greaka

Kontrole za interaktivnost19

Streaming snimljenog audio/video materijala

Download-ovanje ovakvog sadraja sa interneta se

razlikuje od download-ovanja drugih tipova fajlova.

Postoje etiri razliita pristupa problemu (razliite

sloenosti):

Web server

Web server sa Metafile-om

Media server

Media server i RTSP

20

18.12.2013

11

Web server

21

Web server

Klijent (browser) koristi servise HTTP-a i alje GET

zahtjev serveru. Server onda moe poslati traeni fajl.

Browser na klijentovom raunaru onda koristi pomonu

aplikaciju Media player, da bi pristupio datoteci. Ovaj

proces je veoma jednostavan i ne zahtjeva streaming.

Meutim, on ima svoje loe strane. Multimedijalni

fajlovi su obino veliki, ak i poslije kompresije. Audio

zapis moe imati nekoliko desetina Mb, dok video ak i

vie stotina. Pri upotrebi Web servera, kompletan fajl

mora biti preneen na klijentov raunar kako bi mu se

pristupilo. To zahtijeva ekanje.

22

18.12.2013

12


23

Ovim postupkom se Media player direktno vezuje za

server. Server pohranjuje dva fajla i to audio/video

zapis i metafile koji sadri informacije o zapisu. Pri

ovakvoj vrsti pristupa prolazi se kroz sljedee korake:

HTTP klijent pristupa Web serveru naredbom GET.

Kao odgovor klijent dobija metafile.

Metafile se predaju Media player-u

Media player koristi URL (Web adresu odreenog resursa

na Internetu) iz metafile-a kako bi pristupio audio/video

zapisu.

Web server odgovara.


24

18.12.2013

13

Media server

Problem sa drugim pristupom je to i browser i Media

player koriste usluge HTTP-a. HTTP je projektovan da

komunicira preko TCP protokola. On je pogodan za

prijem metafile-a, ali ne i za audio/video zapis. TCP

protokol prati tok podataka i ponovo alje izgubljene

pakete, ime kri samu filozofiju streaming-a. Potrebno je

zaobii TCP i njegovu kontrolu greaka. Zbog toga

koristimo UDP. Kako su Web serveri iskljuivo okrenuti

TCP-u, potreban nam je jo jedan server - Media server.

25

Media server

26

18.12.2013

14

Media server i RTSP

Real Time Streaming Protocol je upravljaki protokol

projektovan da uvea funkcionalnost streaming procesa.

Koristei RTSP imamo punu kontrolu nad reprodukcijom

audio/video zapisa. RTSP je out-of-band upravljaki protokol

koji je slian sekundarnoj konekciji kod FTP-a. Sljedei koraci

su potrebni kako bi se ostvario ovakav vid komunikacije.

27

Media server i RTSP

28

18.12.2013

15

HTTP klijent pristupa Web serveru naredbom GET.

Kao odgovor Web server alje metafile.

Metafile se proslijeuje Media player-u.

Media player alje komandu SETUP da bi uspostavio vezu sa media serverom koji mu onda alje potvrdu.

Media player alje komandu PLAY kako bi zapoeoreprodukciju (streaming).

Audio/video zapis se prenosi mreom koristei protokolzasnovan na UDP-u.

Konekcija se prekida TEARDOWN komandom.

Media server odgovara.

Media server i RTSP

29

Stek protokola za multimedijalne usluge

30

18.12.2013

16

Podrka transportnog sloja

TCP nije pogodan za interaktivni saobraaj (streaming).

Nema mogunosti timestamp-a, niti podrava multicast.

Podrava numerisanje paketa. On ima mogunost

korekcije greaka. Kod aplikacija u realnom vremenu, ne

moemo gubiti protok na retransmisiju izgubljenih ili

oteenih paketa. Zbog toga, TCP nije pogodan za real-

time aplikacije.

UDP podrava multicast-ing, ali ne podrava timestamp,

numerisanje sekvenci ili mijeanje stream-ova.

UDP je pogodniji za real-time aplikacije od TCP-a pri

emu njegove nedostatke nadomjetavamo upotrebom

RTP-a.

31

CDN - Mrea za distribuciju sadraja

Streaming velikih datoteka (npr. video) sa jednog izvornog servera u realnom vremenu je zahtjevan.

Rjeenje - replikacija sadraja na stotinama servera irom interneta:

Sadraj se prebacuje na CDN servere unaprijed

Stavljanje sadraja blizu korisnika smanjuje potekoe (gubici, kanjenje) usljed slanja drugim

putevima

CDN server je tipino u rubnoj/pristupnoj mrei

32

18.12.2013

17

CDN - Mrea za distribuciju sadraja (2)

Replikacija sadraja

CDN kao korisnika ima onoga koji nudi medijski sadraj

CDN na CDN serverima replicira sadraj koji obezbjeuje klijent

Kad davalac sadraja (klijent) aurira sadraj, CDN aurira

servere

33

CDN - Mrea za distribuciju sadraja (3)

Usmjeravanje zahtjeva:

CDN pravi mapu, sa udaljenostima izmeu krajnjih (leaf) ISP i CDN vorova.

Kad stigne upit na DNS server:

Server utvruje sa kojeg ISP dolazi upit

Koristi mapu da izabere najbolji CDN server

CDN vorovi stvaraju mreu na aplikativnom nivou preko postojee Internet mree (overlay network)

34

18.12.2013

18

Primjer : YouTube

Popularna Web lokacija za objavljivanje i pregled video zapisa

Jednostavno objavljivanje vlastitih snimaka

Poslui nekoliko milijardi videa dnevno

Kodiranje

Video MPEG-4 AVC (H.264)

Za mobilne ureaje MPEG-4 Visual

Audio AAC

35

YouTube Test video

36

18.12.2013

19

YouTube

Nakon izbora snimka, iz .swf datoteke se uitaju podaci o datoteci sa snimkom, lokaciji, kodiranju

Preuzimanje .flv sa druge Web lokacije (Streaming server)

Svaki video se nalazi na mini cluster-u

Svaki video se posluuje sa vie od jednog raunara

Koritenje cluster-a znai:

Vie diskova posluuje sadraj

Pouzdanost, ako se neki raunar pokvari drugi preuzimaju

Postoje rezervne kopije online

37

YouTube - CDN

Najpopularniji sadraji su prebaeni na CDN

CDN uglavnom posluuju iz memorije jer su sadraji toliko popularni da su gotovo stalno u memoriji

Manje popularni sadraji (1-20 pregleda dnevno) koriste YouTube servere na razliitim colocation

serverima

38

18.12.2013

20

Real Time Transport Protocol (RTP)

RTP osigurava funkcije za mreno prenoenje podataka urealnom vremenu kao to su audio, video i podaci koji se

koriste za simulacije preko unicast i multicast mrenih usluga.

RTP odreuje strukturu paketa koji prenose zvune i videozapise.

RTP paket prua:

Identifikaciju tipa sadraja

Numerisanje sekvence paketa

Vremenske oznake

39

RTP se izvrava kod uesnika u komunikaciji (end systems)

RTP paketi se pakuju u UDP segmente

Interoperabilnost

ako dvije razliite aplikacije (npr.VoIP) koriste RTP,moda mogu raditi zajedno

Real Time Transport Protocol (2)

40

18.12.2013

21


Iako je dizajniran kako bi bio neovisan od protokola ispodnjega RTP se vrlo esto koristi u kombinaciji s UDP

protokolom kako bi iskoristio njegove mogunosti

multipleksiranja i checksum provjere.

RTP ne posjeduje mehanizme dostave paketa (multicasting,brojeve portova) te mu je zbog toga neophodan UDP da bi

funkcionisao.

RTP se javlja kao posrednik izmeu UDP-a i aplikacije.

41


Glavne osobine RTP-a su :

timestamp,

numerisanje sekvenci i

mijeanje stream-ova.

RTP ne omoguava rezervaciju resursa u mrei i ne garantujekvalitet za vremenski osjetljive servise. Za ove funkcije moraju

se koristiti protokoli koji se nalaze ispod RTP-a u protokolnom

steku.

Osnovna ideja RTP-a je zadovoljavanje potreba vie korisnikaneke multimedijalne konferencije, premda se moe koristiti i u

nekim drugim primjenama.

42

18.12.2013

22

Arhitektura RTP protokola

RTP kao i RTCP pripadaju aplikacijskom sloju.

Samo RTP se spaja na UDP te dolazimo do

estog pitanja zato se koristi UDP, a ne TCP.

Kod online stream-a, bitna je brzina samog

prijenosa paketa, gdje zbog velikih koliina

paketa lako dolazi do greke. Sa TCP

protokolom slao bi se ponovni zahtjev za

izgubljenim paketima, odnosno TCP se bazira

na pouzdanim podacima, te e ponovo poslati

signal za slanjem paketa koji su bili oteeni

prilikom prijema. UDP ne brine o pouzdanosti

komunikacije te radi toga nee usporiti brzinu

komunikacije te isto tako nee slati ponovni

zahtjev za slanjem oteenih podataka.

Naravno treba napomenuti ukoliko elimo

pouzdane i ispravne podatke moemo izabrati

TCP protokol.

43

Format RTP protokola

Format RTP datagrama je jednostavan i dovoljno uopten dapokrije sve real-time aplikacije. Aplikacija kojoj su potrebne

dodatne informacije dodaje ih na poetak payload-a (korisnih

podataka u paketu).

44

18.12.2013

23

Format RTP protokola (2)

VER - 2 bita koja definiu verziju RTP-a.

P - 1 bit, definie da li je upotrijebljen padding (dopunjavanje) paketa.

X (extension) - 1 bit, ukazuje na dodatno zaglavlje izmeu standardnog zaglavlja i data polja. Za 0 dodatnog zaglavlja nema.

Contributor count (CSRC count) - 4-bit-no polje, definie broj uesnika (izvora). Maksimalan broj uesnika je 15.

M (marker) - 1 bit, koriste ga neke aplikacije za npr. oznaavanje kraja stream-a.

Payload type - 7-bitna informacija koja definie tip podataka. Nekoliko tipova podataka su ve predefinisani, ostali su stavljeni za

buduu upotrebu.45


Seq. Number - 16 bita. Ovo polje se koristi za numeraciju RTP paketa, jer UDP ne numerie svoje pakete. Broj prvog

paketa je izabran sluajno, svaki sljedei se uveava za 1.

Prijemnik ovo polje koristi za identifikaciju izgubljenih paketa.

Timestamp - 32-bitno polje koje odreuje vremenski iznos izmeu paketa. Prvi paket je oznaen sluajno izabranim

brojem. Za svaki sljedei paket vrijednost je zbir prethodnih

timestamp-ova i vremena slanja prvog uzorka. Vrijednost

vremenske jedinice zavisi od aplikacije. Npr. audio aplikacije

uglavnom generiu segmente od 160 bajtova. Svaki sljedei

stamp je vei za 160.

46

18.12.2013

24


Synchronization Source Identifier (SSRC) - 32 bita. Ako postoji samo jedan izvor, ovaj broj ga definie.Meutim, ako

ima vie izvora, mixer je izvor sinhronizacije, a ostali izvori su

uesnici (kontributori). Ovo polje je sluajan broj generisan od

strane izvora. Protokol definie strategiju koja se primjenjuje

ukoliko se pojave konflikti.

Contributor Identifier (CSRC) - 32 bita. Svaki od ovih identifikatora definiu jednog uesnika (maksimalno 15). Kada

ima vie izvora podataka, mixer je izvor sinhronizacije, a ostali

izvori su uesnici.

47

RTP preko UDP-a

RTP vri proirenje usluga koje prua UDP Za RTP moemo rei da je transportni protokol naaplikativnom nivou

48

18.12.2013

25

Primjer VoIP - RTP

Audio signal govornika: naizmjenino govor i tiina

64 kb/s dok se govori

Paketi se prave samo kad ima govora

20 ms govora brzine 8 KB/s : 160 bajta podataka

RTP zaglavlje dodaje se svakom komadu i pakuje se uUDP

Aplikacija alje UDP segmente na soket svakih 20 mstokom govora

49

Primjer VoIP RTP (2)

RTP zaglavlje daje informaciju o kodiranju zvuka usvakom paketu

Poiljalac moe promijeniti kodiranje tokom govora

RTP zaglavlje takoer sadri:

Brojeve paketa (sekvencu)

Vremenske oznake

50

18.12.2013

26

RTP i QoS

RTP ne nudi nikakve mehanizme za osiguravanjepravovremene isporuke podataka ili druge QoS garancije

RTP enkapsulaciju vide samo krajne take komunikacije,ne i ruteri na putu

ruteri pruaju best-effort uslugu

nikakav poseban tretman RTP paketa koji biosigurava pravovremeni prenos

51

RTP podrka za multicast

U optem sluaju RTP komunikacija je multicast

Paketi se alju na IP multicast adresu

Synchonization Source Identifier (SSRC)

Jedinstvena identifikacija izvora toka u RTP sesiji

52

18.12.2013

27

RTP sesija

RTP sesija je slanje i primanje RTP podataka u grupi korisnika

Za svakog korisnika, sesija je par transportnih adresa koji se koriste za komunikaciju sa grupom.

Ako se vie tipova medija prenosi u grupi, prijenos svakog od medija predstavlja sesiju.

53

RTP proslijeivanje

Kada imamo vie uesnika u komunikaciji, esto se javlja situacija da nisu svi uesnici povezani u mreu linkovima istog

kapaciteta.

Korisnici sa slabijim linkovima zahtijevaju koritenje codec-a sa manjim protokom uz prihvatanje degradacije kvalitete signala.

Mixeri

Primaju tok (ove) RTP paketa od jednog ili vie izvora

Kombinuju tokove i proslijeuju novi tok

Prevodioci

Proizvode jedan ili vie izlaznih RTP paketa za jedan dolazni

Npr. konverzija na nii kvalitet

54

18.12.2013

28

Mixeri

Mixer je ureaj koji matematiki sabira dva signala iz razliitihizvora kako bi generisao jedan signal.

Mixer ima zadatak da usaglaava razliite codec-e i da vriresinhronizaciju audio zapisa na manji protok koji odgovara

korisnicima sa slabijim linkovima.

Mixer moe da generie pakete kako za unicast tako i zamulticast komunikaciju.

55

Prevodioci

Prevodioci povezuju dvije ili vie mrea

- Mijenjaju format signala

- Smanjuju kvalitet signala kako bi on mogao biti poslan

kroz mreu male propusnosti

- Transparentni za korisnike

56

18.12.2013

29

Real-Time Transport Control Protocol (RTCP)

RTCP (Real-Time Control Protocol), standardiziran u RFC-u1889 i 1890, predstavlja kontrolni protokol koji radi skupa sa

RTP-om na aplikacijskom sloju. Protokoli ispod

aplikacijskog sloja moraju osigurati multipleksiranje

podatkovnih i kontrolnih paketa (npr. koritenje razliitog

broja porta kod UDP-a).

RTCP se bazira na periodikoj transmisiji kontrolnih paketasvim sudionicima sesije koristei iste mehanizme distribucije

koji se koriste i za prijenos podataka.

Svaki uesnik u RTP sesiji periodino alje RTCP kontrolnepakete svim drugim uesnicima.

Svaki RTCP paket sadri izvjetaj poiljaoca i/ili primaoca.

57

RTCP (2)

RTP sesija:

Uglavnom jedna multicast adresa, svi RTP/RTCP paketi kojipripadaju sesiji koriste multicast adresu.

RTP i RTCP paketi se razlikuju po broju porta

Da bi se ograniio saobraaj, svaki uesnik smanjuje svojsaobraaj sa poveanjem broja uesnika sesije

58

18.12.2013

30

RTCP funkcije

Primarna funkcija je slanje povratnih informacija okvalitetu servisa za podatke koji su poslati korisnicima. Ova

funkcija se obavlja slanjem SR i SS tipova podataka.

Druga funkcija je slanje stalnog identifikatora izvora kojinazivamo Canonical name (CNAME). S obzirom da postoji

mogunost da se SSRC mijenja u toku komunikacije (zbog

kolizije identifikacija), neophodno je da se izvor moe

jedinstveno identifikovati od strane uesnika komunikacije.

Za to se koristi CNAME. CNAME je takoe neophodan

kada jedan izvor generie vie tipova podataka (audio i video

podaci) da bi bila mogua meusobna sinhronizacija.

59

RTCP funkcije (2)

Prve dvije funkcije su obavezne za sve uesnike ukomunikaciji. Na osnovu tih informacija koje prima

svaki uesnik, mogu da se izraunaju potrebni intenziteti

slanja ovih paketa (trea funkcija).

etvrta funkcija je opciona. Omoguava da se u tokusesije korisnicima prikazuju potrebne informacije o

uesnicima.

60

18.12.2013

31

RTCP-formati paketa

Receiver report (Izvjetaj primatelja) slui za izraunukupnog kanjena izmeu poiljatelja i primatelja, alje ga

primatelj koji nije aktivni sudionik transfera. Izvjetaj primatelja

je za pasivne uesnike, one koji samo primaju, a ne alju RTP

datagrame. Obavjetava izvor i druge primatelje o kvaliteti

servisa.

Sender report (Izvjetaj poiljatelja) ova poruka se periodinoalje od strane aktivnih izvora u konferenciji i daje izvjetaj o

statistici svih poslanih i primljenih RTP paketa. Izvjetaj sadri

apsolutni vremenski kod (timestamp) koji predstavlja broj

sekundi koji je protekao od ponoi 1.januara 1970.godine. Ovaj

apsolutni vremenski kod omoguava prijemniku da sinhronizuje

razliite RTP poruke. Naroito je vaan ako se alju i audio i

video signal (svaki koristi poseban relativni vremenski kod).

61

RTCP-formati paketa(2)

Source description message (Opis izvora) - opis izvorasaobraaja to ukljuuje i slanje CNAME podataka.

Bye message (Pozdravna poruka) - Izvor alje ovu porukukada zatvara tok podataka (stream). Omoguava izvoru da

najavi svoje iskljuivanje iz konferencije.

Application specific message (Poruka karakteristina zaaplikaciju) - Ovo je paket podataka koji definie upotrebu nove

aplikacije (koja jo nije definisana standardom). Omoguuje

definiciju novog tipa poruke.

62

18.12.2013

32

Sinhronizacija tokova

RTCP moe sinhronizovati razliite medijske tokove unutar

jedne RTP sesije.

Recimo aplikacija za video-konferenciju gdje svaki uesnik

pravi jedan RTP tok za sliku, a drugi za zvuk.

Vremenske oznake u RTP paketima vezane su za clock

uzorkovanja slike i zvuka, a ne za stvarno vrijeme

Svaki paket izvjetaja poiljaoca i sadri (za posljednji paket iz

odgovarajueg RTP toka):

vremensku oznaku RTP paketa

stvarno vrijeme kad je paket napravljen

Prijemnici povezuju ove oznake radi sinhronizacije slike izvuka

63

RTCP-zaglavlje

Version predstavlja istu verziju kao kod RTP protokola (2 bita)

Padding ako je ukljuen, ovaj paket sadri dodatne bajte na kraju koji nisu ukljueni u kontrolu informacije. On moe biti

potreban u nekim algoritmima sa fiksnim veliinama blokova (1

bit)

Count broj izvjetaja o blokovima sadranim u paketu (5 bita)

Type koristi 8 bita

Length duina RTCP paketa u 32-bitnim rijeima minus jedan, ukljuujui zaglavlje, i ako postoji proirenje. Pomak za jedan ini

nulu valjanom duinom i time izbjegava mogunost beskonane

petlje u skupu RTCP paketa (16 bita)

64

18.12.2013

33

Skaliranje RTCP saobraaja

RTCP tei da dri svoj promet unutar 5% od prometa sesije

RTCP dodjeljuje 75% svog prometa prijemnicima, a 25%poiljaocima

Period slanja RTCP paketa za poiljaoce:

Tsen=[BrPoiljalaca/(0.25*0.05*BandwidthSesije)]*(ProsVelRTCP paketa)

Period slanja RTCP paketa za primaoce:

Trec=[BrojPrimalaca/(0.75*0.05*BandwidthSesije)]*(ProsVelRTCP paketa)

65

Skaliranje RTCP -primjer

Pretpostavimo da jedan poiljalac alje video brzinom 2 Mb/s

RTCP tei da ogranii svoj saobraaj na 100 Kb/s

75 Kb/s je ravnopravno podijeljeno meu prijemnicima:

Za R prijemnika, svaki alje RTCP sa 75/R Kb/s.

Poiljalac alje sa 25 Kb/s

Uesnici utvruju period slanja raunajui prosjenu veliinuRTCP paketa (za cijelu sesiju) i dijele to sa dodijeljenom

brzinom

66

18.12.2013

34

ta nedostaje RT(C)P-u?

Protokoli RTP i RTCP su osnovni protokoli za prenosvremenski osjetljivih podataka preko IP mree (audio,video).

Najvei broj implementacija VOIP rjeenja koristi oveprotokole.

Meutim, ova dva protokola se ne bave uspostavljanjem sesije.Treba nam neto drugo.

67

Uvod - RTSP

Umjesto pohranjivanja velikih multimedijskih sadraja injihovog lokalnog reproduciranja, podaci se alju mreom

kao tok podataka. Sadraj je razbijen na manje pakete

pogodne za prijenos mreom i putuju kao tok bita.

Primatelj reproducira prvi paket dok dekomprimira drugi, aprima trei. Na taj nain moe konzumirati sadraj bez da

on cijeli stigne na raunar.

68

18.12.2013

35

RTSP (Real-Time Streaming Protocol) je aplikacijski klijent-server protokol za upravljanje dostavom podataka u

realnom vremenu preko IP mree.

Omoguava daljinsko upravljanje multimedijskim sadrajem.

Izvor podataka moe biti ili prijenos uivo ili ve pohranjeni podaci.

RTSP je dizajniran da sarauje s protokolima nieg nivoa (RTP, RSVP).

RTSP-za ta je namijenjen?

69

RTSP Razvoj

RTSP je razvijen od RealNetworks, Netscape Communications i

Columbia University.

Prva radna verzija je predana IETF-u 1996 g. na razmatranje, od

tada su uinjene mnoge promjene. Standardiziran je u RFC 2326.

RTSP se koristi veinom u: SIP, RTSP i drugim multicast sesijama.

70

18.12.2013

36

RTSP kontrolira jedan ili vie vremenski sinhroniziranihtokova podataka kao to su audio ili video.

RTSP takoer pomae serveru da prilagodi irinu opsega prioptereenju mree s ciljem iskoritenja dostupnog

kapaciteta.

Referencira na glavne zahtjeve korisnika i servera QoS,efikasnost isporuke, upravljanje pravima zatite sadraja i

mjerenja.

RTSP Razvoj (2)

71

Vana funkcija RTSP protokola je njegova sposobnost daodabere optimalni kanal do klijenta.

Npr. ako se UDP ne moe koristiti, streaming serveri morajuponuditi izbor protokola za isporuku multicast UDP ili TCP

da odgovara razliitim klijentima. Osim toga prua i

sredstva za odabir mehanizama za isporuku baziranih na

RTP-u.

RTSP Razvoj (3)

72

18.12.2013

37

Prijenos medija nije uloga RTSP-a. Veina RTSP servera koristi RTP (Real-time Transport Protocol) za prijenos medija.

Ne definie kako je audio/video upakovan za streaming kroz mreu.

Ne ograniava na koji nain se vri transport medija (UDP ili TCP)

Ne odreuje kako media player koristi buffer za audio/video

RTSP - za ta nije namijenjen?

73

RTP I RTSP

RTSP se koristi kada gledaoci komuniciraju sa serverom.

RTSP doputa dvosmjernu komunikaciju, odnosno, gledaocimogu komunicirati sa server-om i kontrolirati tok filma.

RTP je jednosmjerni protokol koji se koristi da poaljestream-ove od servera do klijenta.

74

18.12.2013

38

Uzimanje podataka sa servera klijent moe zatraiti opisprezentacije preko HTTP protokola ili nekom drugom metodom.

Ako je multicast prezentacija tada njen opis sadri adresu i port

koji se koristi za prijenos podataka, a ako je prezentacija unicast,

klijent odreuje adresu na koju e se slati podaci.

Pozivanje servera da se pridrui konferenciji server moe biti pozvan da se pridrui postojeoj konferenciji, pri emu on moe

reproducirati ili snimiti podatke.

Dodavanje novih medija postojeoj prezentaciji korisno je ako server moe obavijestiti klijenta da su postali raspoloivi dodatni

materijali.

Funkcije koje RTSP podrava

75

RTSP i HTTP

RTSP pokuava omoguiti iste usluge za tok audio i videopodataka kao to ih HTTP prua za tekst i grafiku.

Namjerno je dizajniran da ima slinu sintaksu i funkcije kaoHTTP, kako bi se mogli dodati neki HTTP mehanizmi.

U RTSP-u je svaka prezentacija i tok medijskih podatakaidentificirana RTSP URL-om.

Ukupni podaci o prezentaciji i osobine medija upisani su uopisnu datoteku (Description File), u kojoj se mogu jo nalaziti

nain kodiranja, jezik, RTSP URL-ovi, odredine adrese,

portovi i sl.

76

18.12.2013

39

Osnovna prednost RTSP-a je to to omoguava brzo premotavanjenaprijed ili nazad, pauziranje, nastavljanje reprodukcije, izbor

trenutka od kojeg poeti sa reprodukcijom.

Dok je HTTP stateless protokol (komunikacijski protokol koji tretirasvaki zahtjev kao samostalnu transakciju, neovisnu o bilo kojem

prethodnom zahtjevu), RTSP uva stanje (identifikator sjednice) za

svaki prikaz koji je u toku.

RTSP klijent i server mogu poslati zahtjev za podacima, dok kodHTTP-a uvijek klijent alje zahtjev.

RTSP je dosta povezan sa HTTP protokolom tako da se RTSPserveru moe bez problema pristupati preko Web stranice.

Razlike RTSP-a i HTTP-a

77

Kako RTSP radi?

Rastavlja podatke na pakete ija je veliina usklaena saraspoloivim opsegom.

Kada klijent primi dovoljno paketa, softver moe:

Reproducirati jedan paket,

Dekompresovati drugi i

Download-ovati trei paket.

Ovo se moe aplicirati na podatke u realnom vremenu kao i napohranjene klipove.

78

18.12.2013

40

RTSP

79

RTSP- objanjenje rada

Prije nego li klijent uspostavi streaming sesiju on mora naneki nain dobiti opis sesije od web servera koristei

HTTP protokol.

U skladu sa informacijama u opisu sesije, klijent aljeRTSP SETUP zahtjev streaming serveru.

Server informira klijenta sa OK (ack) odgovorom da biindicirao da je stream uspjeno pripremljen.

Klijent poinje streaming sa RTSP PLAY zahtjevom izavrava streaming sesiju sa RTSP TEARDOWN

zahtjevom.

80

18.12.2013

41

RTSP- objanjenje rada

81

Primjer RTSP

Klijent alje SETUP. Ova komandase koristi da uspostavi vezu i

parametre transporta.

Klijent alje PLAY. Ovo pokreereprodukciju.

Klijent moe poslati PAUSE akoeli pauzirati tokom reprodukcije.

Klijent alje TEARDOWN.Terminira sesiju i zatvara vezu.

82

18.12.2013

42

Primjer RTSP (2)

Potrebno je naglasiti, da server uvijek alje potvrde na sve komande koje klijent poalje.

83

Primjer RTSP razgovora

K: SETUP rtsp://audio.example.com/twister/audio RTSP/1.0

Transport: rtp/udp; compression; port=3056; mode=PLAY

S: RTSP/1.0 200 1 OK

Session 4231

K: PLAY rtsp://audio.example.com/twister/audio.en/lofi RTSP/1.0

Session: 4231

Range: npt=0-

K: PAUSE rtsp://audio.example.com/twister/audio.en/lofi RTSP/1.0

Session: 4231

Range: npt=37

K: TEARDOWN rtsp://audio.example.com/twister/audio.en/lofi RTSP/1.0

Session: 4231

S: 200 3 OK

84

18.12.2013

43

RTSP stanja

RTSP ima odreeni skup stanja sa kojima je asociran za razliku

od HTTP-a. Na slici su prikazana stanja koja RTSP moe imati.

85

Ponaanje klijenta i posluitelja

Dijagram stanja RTSP klijenta i posluitelja, opisuje ponaanjeprotokola od inicijalizacije do prekida RTSP sesije.

Stanje je definirano na temelju objekta. Objekt je jedinstveno odreensa URL-om toka i RTSP identifikatorom sesije.

Dijagram stanja ima etiri stanja: Init (poetno stanje), Ready(spreman), Playing (reprodukcija) i Record (snimanje).

Prijelazi meu stanjima odreeni su pozivom metoda: SETUP(uspostava struje podataka i postavljanje parametara), PLAY(reprodukcija), RECORD (snimanje), PAUSE (privremeno

zaustavljanje snimanja ili reprodukcije), TEARDOWN (raskid,oslobaanje resursa).

86

18.12.2013

44

Razmjena RTSP poruka izmeu klijenta i posluitelja

87

RTSP-metodi

METOD OPIS

DESCRIBE Pronai opis prezentacije

ANNOUNCE Dostavi opis prezentacije

GET_PARAMETER Pronai vrijednost parametra

OPTIONS Lista dostupnih metoda

PAUSE Isporuka stream-ova je na privremenom ekanju

PLAY Poni slati podatke

RECORD Poni primati podatke

REDIRECT Informira da se konektuje druga lokacija servera

SETUP Specificira transportni mehanizam

SET_PARAMETER Zahtijeva da se setuje vrijednost parametra

TEARDOWN Zaustavlja isporuku stream-ova i oslobaa resurse

88

18.12.2013

45

RTSP i Streaming

RTSP je glavni protokol za streaming.

Streaming predstavlja proces reprodukcije datoteke dok je jouvijek download-ujemo, to znai da nema potrebe za pohranom

fajla u potpunosti prije reprodukcije.

Tehnologija streaminga je omoguila klijentu da uje ili vidieljeni sadraj na par sekundi, umjesto da eka na potpuni

download fajla.

89

Primjer RTSP Description file-a

90

18.12.2013

46

Description File-objanjenje

RTSP description file je upisan kao XML DTD (ExtensibleMarkup Language je jezik koji definira skup pravila za kodiranjedokumenata u formatu koji je itljiv ljudima i raunarima).

Group tag: Ukljuuje 2 audio zapisa i video zapis, jezik i zahtjevda zvuk treba biti lip-sinhroniziran sa videom.

Switch tag: Indicira da se moemo premjetati izmeu dva audiozapisa.

eme kodiranja za audio su date parametrima e i pt.

Da bi se locirali resursi, RTSP definira parametar src (source).

Parametar lofi indicira low fidelity (vrsta zvuka koji sadritehnike nedostatke poput izoblienja, uma, pozadinske buke).

RTSP URL moe ukljuivati broj port-a.

91

Unicast (One-to-one ili point-to-point) - stream putuje direktno odizvora (server) do korisnika (client). Svaki stream je iniciran i

kontroliran uz pomo jedinstvene konekcije izmeu servera i

klijenta. Naziva se jo i streaming on-demand.

Multicast (One-to-many) - stream e biti poslan ka vie korisnika ivie korisnika e moi gledati isti video.

Vrste prijenosa stream-a

92

18.12.2013

47

Klijent se konektuje na server, a zatim zahtijeva video koristeiRTSP.

Server odgovara preko RTSP-a sa informacijom o videu kaostreaming sesiji.

Streaming sesija se sastoji iz jednog ili vie stream-ova podataka.

Server obavjetava klijenta koliko stream-ova jo treba poslati ialje detalje o svakom stream-u.

Stream-ovi se alju klijentu koristei RTP.

Unicast streaming

93

Multicast streaming

Multicast stream se alje na grupnu adresu.

Klijent prima stream pridruujui se multicast-u, otvarajui SDP(Session Description Protocol) fajl.

SDP fajl sadri informacije (grupnu adresu i broj porta), koje supotrebne da se pridrui multicast-u.

94

18.12.2013

48

Hvala na panji !

Documents

Rtp Rtcp Rtsp Verzija3