RTCP对媒体流的作用

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1、你可能用过VOD，印象最深的可能不是点播的乐趣，而是差劲的影音质量，这里有片源的问题，也有影音制作、传输等方面的问题。新的流媒体应用要求互联网提供有服务质量保证(QoS)的传输，在现有的网络状况下，为人们提供更高级的视听享受。未来，流媒体的一个主要研究方向就是让——RTCP协议作为RTP协议的一个重要补充，配合传输层协议，保证了流媒体的实时性特征，满足了用户在IP网上对QoS的需求。RTCP以反馈机制实现对媒体服务的QoS控制，充分利用现有的网络资源，具有造价低、效果好的优点，是当前流媒体研究的一个热点。新的流

2、媒体应用要求互联网提供有服务质量(QoS)保证的传输，在现有网络状况下，能为人们带来更高级的视听享受。互联网是一个基于包交换的通信网，初期的设计目标是要解决网络的连通性和高可靠性，并没有对实时性进行较多的考虑。为了在包交换网络上提供有服务质量保证的传输，必须解决预留资源、分类信息、时间同步等问题。基于IP的实时协议就是针对不同的侧重点，对原有的协议族进行改造，来满足实时通信的要求。这些协议主要分布在两层：网络层和传输层，属于网络层的有RSVP、DiffServ，属于传输层的有RTP、RTCP、RTSP等。RTP

3、协议是互联网上广泛应用的流媒体传输协议。通常运行于RTP/UDP模式下，而UDP协议本身不提供任何传输可靠性保证，传输层的控制功能主要由它的控制部分RTCP协议来实现。RTCP协议是RTP协议的控制部分。RTP用来传递实时多媒体数据信息，除了携带多媒体数据外，它还给出了所携带负载的时间戳、顺序号等信息。为了可靠、高效地传送实时数据，RTP和RTCP必须配合使用。RTCP依靠反馈机制根据已经发送的数据报文对带宽进行调整、优化，从而实现对流媒体服务的QoS控制。RTCP反馈可以直接作用于编码、发送、甚至协议选择环节

4、。作用于直播编码RTCP监视RTP传输的服务质量，定期将RTCP报文发送给流媒体服务器。RTCP报文包括已发送数据包的数量、丢失数据包的数量等统计资料，直播服务器可以利用这些信息动态地改变编码质量。例如，对MPEG-4编码来说，如果接收报告(RR)报文传送丢包率大于20%，则改变了编码码率。这项应用需要建立在多码率应用基础之上才能收到更好的使用效果。MPEG在视频编码压缩上采取用三种类型的图像：帧内图（IntaPicture，I）、预测图（PredictedPictures，P）和差补图，即双向预测图（Bidi

5、rectionalPrediction，B）。I帧可提供随机存取的存放位置，但压缩比不大；P帧可以由I帧或前面的P帧进行预测，压缩比大于I帧；B帧是通过先前和后继的信息进行预测，因此压缩效果最显著。一个视频流序列沿时间轴方向的顺序排列如：IBBPBBPBBIBBPBBP......如此的序列受两个参数M和N约束。M为相邻的I帧与P帧和相邻的两个P帧间的距离，上面的序列M为3；N为相邻的I帧的距离，上面序列N为9。根据MPEG-4码流的特点，设计RTCP反馈直接作用于编码参数M、N的调节。从直观上来看，就是在改变

6、编码的码率。图1给出了流媒体直播系统结构图。在播放进行中动态地实现调整编码码率需要实现单文件多码率技术。在现有的Linux流媒体服务器中，采用单服务器多编码器的技术实现分级的多码率服务。RTCP反馈实际作用于编码器的选择。在服务启动之前，服务器给客户端发送测试包，通过客户端的RTCP反馈RR报文，选择适合客户端网络状况的编码器。服务建立之后，在数据传送过程中还不能实现不同编码器之间的切换。这时候RTCP的统计报文通过有效调节传输速率控制流媒体服务的QoS。作用于数据发送环节对于点播服务器来说，大量视频数据已经完

7、成编码。RTCP反馈信息就可以改变数据发送速率，或对媒体数据进行选择性丢弃。图2显示的是流媒体点播系统框架示意图。当RR报文传送丢包率、接收包总数等统计信息超过临界值，如丢包率超过20%，则改变发包速率。正常情况下，传送一个700Kbps左右的媒体文件，服务器每秒传送大于700个左右IP报文。一旦解析发现接收端丢包现象严重（超过20%），则发包速率降低。设定接收端缓冲2秒数据，当(oldrate-newrate)*time>2秒，则播放出现不连续，甚至停止。调整发包速率的方法虽然在一定程度上能够缓解暂时的网络拥

8、塞造成的影响，但是却不能从本质上减轻网络负载，缓解拥塞状况。更为有效的办法是在服务器端就对数据包进行有选择性的丢弃。用MPEG-4压缩多媒体数据，I帧数据相对独立，是解码时必须的数据，因此应尽量保留；P帧需要与相邻的I帧配合，进行运动图像恢复，重要程度仅次于I帧;P帧的每帧数据量最少，一般可为I帧的1/10，但是压缩的多媒体数据中大量的都是P帧，因此它的总数据量并不少。包含P帧的IP数