一、概述
RTSP(Real-Time Stream Protocol )是一种基于文本的应用层协议，在语法及一些消息参数等方面，RTSP协议与HTTP协议类似。
RTSP被用于建立的控制媒体流的传输，它为多媒体服务扮演“网络远程控制”的角色。RTSP本身并不用于传送媒体流数据。媒体数据的传送可通过RTP/RTCP等协议来完成。
RTSP操作过程
首先，客户端连接到流服务器并发送一个OPTIONS命令查询服务器提供的方法收到服务器的回应后，发送DESCRIBE命令查询某个媒体文件的SDP信息。流服务器通过一个SDP描述来进行回应，回应信息包括流数量、媒体类型等信息。客户端分析该SDP描述，并为会话中的每一个流发送一个SETUP命令，SETUP命令告诉服务器客户端用于接收媒体数据的端口。流媒体连接建立完成后，客户端发送一个PLAY命令，服务器就开始传送媒体流数据。在播放过程中客户端还可以向服务器发送PAUSE等其他命令控制流的播放。通信完毕，客户端可发送TERADOWN命令来结束流媒体会话。
wireshark抓包获得的完整客户端与服务器进行的RTSP交互。黑色字体表示客户端请求，红色字体表示服务器回应。
1. OPTIONS rtsp://10.34.3.80/D:/a.264 RTSP/1.0
2.
3. CSeq: 2
4.
5. User-Agent: LibVLC/2.0.7 (LIVE555 Streaming Media v2012.12.18)
6.
7. <span style="color:#ff0000;">RTSP/1.0 200 OK
8.
9. CSeq: 2
10.
11. Date: Tue, Jul 22 2014 02:41:21 GMT
12.
13. Public: OPTIONS, DESCRIBE, SETUP, TEARDOWN, PLAY, PAUSE, GET_PARAMETER, SET_PARAMETER
14.
15. </span>DESCRIBE rtsp://10.34.3.80/D:/a.264 RTSP/1.0
16.
17. CSeq: 3
18.
19. User-Agent: LibVLC/2.0.7 (LIVE555 Streaming Media v2012.12.18)
20.
21. Accept: application/sdp
22.
23. <span style="color:#ff0000;">RTSP/1.0 200 OK
24.
25. CSeq: 3
26.
27. Date: Tue, Jul 22 2014 02:41:21 GMT
28.
29. Content-Base: rtsp://10.34.3.80/D:/a.264/
30.
31. Content-Type: application/sdp
32.
33. Content-Length: 494
34.
35.
36.
37. v=0
38.
39. o=- 1405995833260880 1 IN IP4 10.34.3.80
40.
41. s=H.264 Video, streamed by the LIVE555 Media Server
42.
43. i=D:/a.264
44.
45. t=0 0
46.
47. a=tool:LIVE555 Streaming Media v2014.07.04
48.
49. a=type:broadcast
50.
51. a=control:*
52.
53. a=range:npt=0-
54.
55. a=x-qt-text-nam:H.264 Video, streamed by the LIVE555 Media Server
56.
57. a=x-qt-text-inf:D:/a.264
58.
59. m=video 0 RTP/AVP 96
60.
61. c=IN IP4 0.0.0.0
62.
63. b=AS:500
64.
65. a=rtpmap:96 H264/90000
66.
67. a=fmtp:96 packetization-mode=1;profile-level-id=42001E;sprop-parameter-sets=Z0IAHpWoLQSZ,aM48gA==
68.
69. a=control:track1
70.
71. </span>SETUP rtsp://10.34.3.80/D:/a.264/track1 RTSP/1.0
72.
73. CSeq: 4
74.
75. User-Agent: LibVLC/2.0.7 (LIVE555 Streaming Media v2012.12.18)
76.
77. Transport: RTP/AVP;unicast;client_port=60094-60095
78.
79. <span style="color:#ff0000;">RTSP/1.0 200 OK
80.
81. CSeq: 4
82.
83. Date: Tue, Jul 22 2014 02:41:25 GMT
84.
85. Transport: RTP/AVP;unicast;destination=10.34.3.80;source=10.34.3.80;client_port=60094-60095;server_port=6970-6971
86.
87. Session: 54DAFD56;timeout=65
88.
89. </span>PLAY rtsp://10.34.3.80/D:/a.264/ RTSP/1.0
90.
91. CSeq: 5
92.
93. User-Agent: LibVLC/2.0.7 (LIVE555 Streaming Media v2012.12.18)
94.
95. Session: 54DAFD56
96.
97. Range: npt=0.000-
98.
99. <span style="color:#ff0000;">RTSP/1.0 200 OK
100.
101. CSeq: 5
102.
103. Date: Tue, Jul 22 2014 02:41:25 GMT
104.
105. Range: npt=0.000-
106.
107. Session: 54DAFD56
108.
109. RTP-Info: url=rtsp://10.34.3.80/D:/a.264/track1;seq=10244;rtptime=2423329550
110.
111. </span>GET_PARAMETER rtsp://10.34.3.80/D:/a.264/ RTSP/1.0
112.
113. CSeq: 6
114.
115. User-Agent: LibVLC/2.0.7 (LIVE555 Streaming Media v2012.12.18)
116.
117. Session: 54DAFD56
118.
119. <span style="color:#ff0000;">RTSP/1.0 200 OK
120.
121. CSeq: 6
122.
123. Date: Tue, Jul 22 2014 02:41:25 GMT
124.
125. Session: 54DAFD56
126.
127. Content-Length: 10
128.
129. </span>
130.
131. //终止
132.
133. TEARDOWN rtsp://10.34.3.80/D:/a.264/ RTSP/1.0
134.
135. CSeq: 7
136.
137. User-Agent: LibVLC/2.0.7 (LIVE555 Streaming Media v2012.12.18)
138.
139. Session: 54DAFD56
140.
141. <span style="color:#ff0000;">RTSP/1.0 200 OK
142.
143. CSeq: 7
144.
145. Date: Wed, Jul 30 2014 07:13:35 GMT
146.
147. </span>
RTSP协议的格式与http协议很类似，都是基于文本的协议，语法也基本相同。但是它们并不相同，有以下主要差别：
RTSP新增了DESCRIBE、SETUP、PLAY等方法。
HTTP协议是无状态的协议，方法之间的发送并无明显的次序关系。而RTSP是有状态的协议，各方法存在次序关系。
在者，HTTP协议可以以内带载荷数据的方式传送数据，如网页数据。而RTSP仅仅提供流播放的控制，并不传送流媒体数据。流媒体数据可以通过RTP/RTCP的方式传送。
二、RTSP消息
1. RTSP请求消息格式
URL RTSP版本 回车换行
回车换行 回车换行
回车换行
OPTIONS、DESCRIBE、SETUP、PLAY、TEARDOWN等。
URL是接受方的地址，如:rtsp://192.168.0.1/video1.3gp。
RTSP版本一般是RTSP/1.0
消息的每一行都会以回车换行结尾，为了便于定位识别，消息头的最后一行有两个回车换行。
消息体有时是可选的。
2. 回应消息格式
RTSP版本状态码对应文本解释回车换行
回车换行回车换行
回车换行
RTSP版本一般为RTSP/1.0。
状态码表示对应消息的执行结果。
部分状态码与文本解释对应列表如下：
文本解释 含义
200” OK 执行成功
400” Bad Request 错误请求
“404” Not Found 未找到
“500” Internal Server Error 服务器内部错误
3. 各方法详细介绍
(1)OPTIONS
OPTION来查询服务器提供的方法。服务器会在public字段给出自己提供方法集合。从上面的抓包中可以看到此服务器提供了OPTIONS、DESCRIBE、 SETUP、TEARDOWN、 PLAY,、PAUSE,、GET_PARAMETER、SET_PARAMETER等方法。
OPTIONS方法并不是必须的。客户端可以绕过OPTIONS，直接向服务器发送其他消息。
CSeq字段表示请求的序号。客户端的每一个请求都会被赋值一个序号。每个请求消息也会对应一个同样序号的回应消息。
OPTIONS消息可以在任何时间发送。有的客户端会定时向服务器发送OPTION消息。而服务器也可以通过是否定时收到OPTIONS消息来判断客户端是否在线。但并不是所有客户端和服务器都这样做。
User Agent
.不同公司或是不同的客户端。不同客户端发出的消息中的这个域的内容都不大相同。有时会指明客户端的版本号、型号等等。
VLC作为客户端，并给出版本号和使用LIVE555库的版本。
1. OPTIONS rtsp://10.34.3.80/D:/a.264 RTSP/1.0
2.
3. CSeq: 2 //请求序号
4.
5. User-Agent: LibVLC/2.0.7 (LIVE555 Streaming Media v2012.12.18)
6.
7. <span style="color:#ff0000;">RTSP/1.0 200 OK
8.
9. CSeq: 2 //回复序号
10.
11. Date: Tue, Jul 22 2014 02:41:21 GMT
12.
13. Public: OPTIONS, DESCRIBE, SETUP, TEARDOWN, PLAY, PAUSE, GET_PARAMETER, SET_PARAMETER
14.
15. </span>
(2)DESCRIBE
DESCRIBE消息是由客户端发送到服务器端，用于客户端得到请求链接中指定的媒体文件的相关描述，一般是SDP信息。SDP（Session Description Protocol）包含了会话的描述、媒体编码类型、媒体的码率等信息。对于流媒体服务而言，以下几个域是在SDP中一定要包含的。
“a=control:”
“a=range:”
“a=rtpmap:”
“a=fmtp:”
当一个录像中即包含音频又包含视频时，会有多个上述结构。每个媒体描述以m开始。下面绿色和黄色背景的字体分别表示对视频和音频媒体的描述。请求中的Accept字段用于指定客户端可以接受的媒体描述信息类型，此处为SDP信息。
1. DESCRIBE rtsp://10.34.3.80/D:/a.264 RTSP/1.0
2.
3. CSeq: 3
4.
5. User-Agent: LibVLC/2.0.7 (LIVE555 Streaming Media v2012.12.18)
6.
7. Accept: application/sdp //请求获得SDP信息
8.
9. <span style="color:#ff0000;">RTSP/1.0 200 OK
10.
11. CSeq: 3
12.
13. Date: Tue, Jul 22 2014 02:41:21 GMT
14.
15. Content-Base: rtsp://10.34.3.80/D:/a.264/ //指明对某媒体的描述信息
16.
17. Content-Type: application/sdp //请求类型
18.
19. Content-Length: 494 //SDP长度
20.
21.
22.
23. v=0 //Version SDP协议的版本
24.
25. o=- 1405995833260880 1 IN IP4 10.34.3.80 //Origion 会话的发起者信息
26.
27. s=H.264 Video, streamed by the LIVE555 Media Server //会话名称
28.
29.
30.
31. i=D:/a.264 //会话的描述信息
32.
33. t=0 0 //会话的开始和结束时间
34.
35. a=tool:LIVE555 Streaming Media v2014.07.04 //Attribute
36.
37. a=type:broadcast
38.
39. a=control:* //控制信息
40.
41. a=range:npt=0-
42.
43. a=x-qt-text-nam:H.264 Video, streamed by the LIVE555 Media Server
44.
45. a=x-qt-text-inf:D:/a.264
46.
47. m=video 0 RTP/AVP 96 //发送方所支持的媒体类型（视频）等信息
48.
49. c=IN IP4 0.0.0.0 //会话连接信息，支出真正的媒体流使用的IP地址。
50.
51. b=AS:500 //视频带宽
52.
53. a=rtpmap:96 H264/90000 //媒体属性行，视频（H264为视频格式，90000为采样率）
54.
55. a=fmtp:96 packetization-mode=1;profile-level-id=42001E;sprop-parameter-sets=Z0IAHpWoLQSZ,aM48gA==
56.
57. a=control:track1 //该视频使用的track为1
58.
59.
60.
61. m=audio 0 RTP/AVP 97 //媒体类型（音频）以下均是对该音频的描述信息
62.
63. b=AS:19 //音频带宽
64.
65. a=rtpmap:97 MP4A-LATM/11025/1 //视频格式（MP4A-LATM为视频格式，11025为采样率）
66.
67. a=fmtp:97 profile-level-id=15; object=2; cpresent=0; config=40002A103FC0
68.
69. a=mpeg4-esid:101=x-envivio-verid:00011118
70.
71. a=control:trackID=2 /该音频使用的track为2
72.
73. </span>
m行又称媒体行，描述了发送方所支持的媒体类型等信息，需要详细说明下。
m=audio 3458 RTP/AVP 0 96 97
audio为媒体名称：表明支持音频类型。
3488为端口号，表明UE在本地端口为3458上发送音频流。
RTP/AVP为传输协议，表示基于UDP的RTP协议。
第四到七个参数为所支持的四种净荷类型编号。
a=rtpmap:0 PCMU
a=rtpmap:96 G726-32/8000
a=rtpmap:97 AMR-WB
a行为媒体的属性行，以属性的名称：属性值的方式表示。
格式为：a=rtpmap:<净荷类型><编码名称>
0固定分配给了PCMU，
96对应的编码方案为G.726,为动态分配的。
97对应的编码方式为自适应多速率宽带编码（AMR-WB），为动态分配的。
对于视频
m=video 3400 RTP/AVP 98 99
video为媒体名称：表明支持视频类型。
3400为端口号，表明UE在本地端口为3400上发送视频流。
RTP/AVP为传输协议,表示RTP over UDP。
第四、五参数给出了两种净荷类型编号
a=rtpmap:98 MPV
a=rtpmap:99 H.261
98对应的编码方案为MPV,为动态分配的。
97对应的编码方式为H.261，为动态分配的。
(3)SETUP
SETUP消息用于确定转输机制，建立RTSP会话。客户端也可以在建立RTSP后再次发出一个SETUP请求为正在播放的媒体流改变传输参数，服务器可能同意这些参数。若不同意，会回应 "455 Method Not Valid In This State"。
Request 中的Transport头字段指定了客户端可接受的数据传输参数；
Response中的Transport 头字段包含了由服务器确认后的传输参数。
SessionID，则服务器会产生一个SessionID。
1. <span style="font-size:14px;">SETUP rtsp://10.34.3.80/D:/a.264/track1 RTSP/1.0 //track1表示对1号通道进行设置
2.
3. CSeq: 4
4.
5. User-Agent: LibVLC/2.0.7 (LIVE555 Streaming Media v2012.12.18) //客户端版本信息
6.
7. Transport: RTP/AVP;unicast;client_port=60094-60095 //约定传输参数 RTP/AVP表示采用RTP over UDP， unicast表示单播，用以区别组播。Client_port约定客户端RTP端口为60094，RTCP端口为60095
8.
9. <span style="color:#ff0000;">RTSP/1.0 200 OK
10.
11. CSeq: 4
12.
13. Date: Tue, Jul 22 2014 02:41:25 GMT
14.
15. Transport: RTP/AVP;unicast;destination=10.34.3.80;source=10.34.3.80;client_port=60094-60095;server_port=6970-6971 //服务器端所指定的传输参数
16.
17. Session: 54DAFD56;timeout=65 //SessionID </span></span>
SETUP会话中可以看到RTP端口用偶数表示，RTCP对于tcp端口相邻的奇数端口。
RTP over UDP方式。以下为使用RTP over TCP的SETUP对话。
1. SETUP rtsp://10.34.3.80/D:/a.264/track1 RTSP/1.0 //track1表示对1号通道进行设置
2.
3. CSeq: 4
4.
5. User-Agent: LibVLC/2.0.7 (LIVE555 Streaming Media v2012.12.18)
6.
7. Transport: RTP/AVP/TCP;unicast;interleaved= 0-1
8.
9. <span style="color:#ff0000;">RTSP/1.0 200 OK
10.
11. CSeq: 4
12.
13. Date: Tue, Jul 22 2014 02:41:25 GMT
14.
15. Transport:
16.
17. RTP/AVP/TCP;interleaved=0-1
18.
19. Session: 54DAFD56;timeout=65
20.
21. </span>
SETUP命令的Transport字段为RTP/AVP/TCP，同时多了一个interleaved=0-1字段。由于RTP over TCP将RTP包和RTCP包发至同一个TCP端口，因此使用interleaved的值来区分到底是RTP还是RTCP包。Interleaved=0表示RTP包，interleaved=1表示RTCP包。
(4)PLAY
PLAY方法通知服务器按照SETUP中指定的机制开始传送数据。服务器会从PLAY消息指定范围的开始时间开始传送数据，直到该范围结束。服务器可能会将PLAY请求放到队列中，后一个PLAY请求需要等待前一个PLAY请求完成才能得到执行。
Range指定了播放开始的时间。如果在这个指定时间后收到消息，那么播放立即开始。
不含Range头的PLAY请求也是合法的，此时将从媒体流开始位置播放，直到媒体流被暂停。如果媒体流通过PAUSE暂停，媒体流传输将在暂停点继续传输。如果媒体流正在播放，那么该PLAY请求将不起作用。客户端可以利用此来测试服务器是否存活。
1. PLAY rtsp://10.34.3.80/D:/a.264/ RTSP/1.0
2.
3. CSeq: 5
4.
5. User-Agent: LibVLC/2.0.7 (LIVE555 Streaming Media v2012.12.18)
6.
7. Session: 54DAFD56 //SessionID，SETUP回应中返回
8.
9. Range: npt=0.000- / /指定开始播放的时间
10.
11. <span style="color:#ff0000;">RTSP/1.0 200 OK
12.
13. CSeq: 5
14.
15. Date: Tue, Jul 22 2014 02:41:25 GMT
16.
17. Range: npt=0.000-
18.
19. Session: 54DAFD56
20.
21. RTP-Info: url=rtsp://10.34.3.80/D:/a.264/track1;seq=10244;rtptime=2423329550 //RTP信息
22.
23.
24. </span>
Url字段为RTP参数对应的流媒体链接地址，seq字段为流媒体第一个包的序列号，rtptime为range域对应的RTP时间戳
(5)PAUSE
PAUSE消息。例如，实时流就有可能不支持暂停。当一个服务器不支持某一个消息时，会回应给客户端“501 Not Implemented”。
PAUSE请求中可能包含一个Range头，用来指定媒体流暂停的时间点，称之为暂停点。Range头必须包含一个精确的值，而不是一个时间范围。如果Range头指定了一个时间超出了PLAY请求的范围，服务器将将返回"457 Invalid Range" 。如果Range头缺失，那么在收到暂停消息后媒体流传输立即暂停，并将暂停点设置成当前播放时间。
(6) TEARDOWN
TEARDOWN请求终止了给定URL的媒体流传输，并释放了与该媒体流相关的资源。
