流媒体传输协议和TS流
在网上传输音频、视频等多媒体信息目前主要有两种方式 : 下载和流式传输。采用下载方式 , 用户需要先下载整个媒体文件 , 然后才能进行播放。由于网络带宽的限制 , 下载常常要花很长时间 , 所以这种处理方式延迟很大。
而流媒体实现的关键技术是流式传输。传输之前首先对多媒体进行预处理 ( 降低质量和高效压缩 ) , 然后使用缓存系统来保证数据连续正确地进行传输。使用流式传输方式 , 用户不必像采用下载方式那样要等到整个文件全部下载完毕 , 而是只需经过几秒到几十秒的启动延时即可在客户端进行播放和观看。此时媒体文件的剩余部分将在后台继续下载。与单纯的下载方式相比 , 这种对多媒体文件边下载边播放的流式传输方式不仅使启动延时大幅度地缩短 , 而且对系统缓存容量的需求也大大降低。使用流式传输的另一个好处是使传输那些事先不知道或无法知道大小的媒体数据 ( 如网上直播、视频会议等 ) 成为可能
多媒体应用的一个显著特点是数据量大 , 并且许多应用对实时性要求比较高。传统的 TCP 协议是一个面向连接的协议 , 它的重传机制和拥塞控制机制都是不适用于实时多媒体传输的。 RTP 是一个应用型的传输层协议 , 它并不提供任何传输可靠性的保证和流量的拥塞控制机制。 RTP 位于 UDP(User Datagram Protocol) 之上。 UDP 虽然没有 TCP 那么可靠 , 并且无法保证实时业务的服务质量 , 需要 RTCP 实时监控数据传输和服务质量。但是 , 由于 UDP 的传输时延低于 TCP , 能与音频和视频很好地配合。因此 , 在实际应用中 ,RTP/ RTCP/ UDP 用于音频/ 视频媒体 , 而TCP 用于数据和控制信令的传输。目前 , 支持流媒体传输的协议主要有实时传输协议 RTP( Real-Time Transport Protocol) 、实时传输控制协议 RTCP(Real-Time Transport Control Protocol) 和实时流协议 RTSP(Real-Time Streaming Protocol) 等。下面分别对这三种协议作简要介绍。流媒体协议栈如图 1 所示
基础知识：
首先从OSI的7层协议分层模型和TCP/IP的4层模型：
OSI的7层模型：
OSI七个层次的功能：
物理层为数据链路层提供物理连接，在其上串行传送比特流，即所传送数据的单位是比特。此外，该层中还具有确定连接设备的电气特性和物理特性等功能。
数据链路层负责在网络节点间的线路上通过检测、流量控制和重发等手段，无差错地传送以帧为单位的数据。为做到这一点，在每一帧中必须同时带有同步、地址、差错控制及流量控制等控制信息。
网络层为了将数据分组从源（源端系统）送到目的地（目标端系统），网络层的任务就是选择合适的路由和交换节点，使源的传输层传下来的分组信息能够正确无误地按照地址找到目的地，并交付给相应的传输层，即完成网络的寻址功能。
传输层传输层是高低层之间衔接的接口层。数据传输的单位是报文，当报文较长时将它分割成若干分组,然后交给网络层进行传输。传输层是计算机网络协议分层中的最关键一层，该层以上各层将不再管理信息传输问题。
会话层该层对传输的报文提供同步管理服务。在两个不同系统的互相通信的应用进程之间建立、组织和协调交互。例如，确定是双工还是半双工工作。
表示层该层的主要任务是把所传送的数据的抽象语法变换为传送语法，即把不同计算机内部的不同表示形式转换成网络通信中的标准表示形式。此外，对传送的数据加密（或解密）、正文压缩（或还原）也是表示层的任务。
应用层该层直接面向用户，是OSI中的最高层。它的主要任务是为用户提供应用的接口，即提供不同计算机间的文件传送、访问与管理，电子邮件的内容处理，不同计算机通过网络交互访问的虚拟终端功能等。
TCP/IP的分层模型 ：
TCP/IP四个层次的功能：
网络接口层这是TCP/IP协议的最低一层，包括有多种逻辑链路控制和媒体访问协议。网络接口层的功能是接收IP数据报并通过特定的网络进行传输，或从网络上接收物理帧，抽取出IP数据报并转交给网络互联层。
网络互联层（IP层） 该层包括以下协议：IP（网际协议）、ICMP（Internet Control Message Protocol,因特网控制报文协议）、ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）、RARP（Reverse Address Resolution Protocol，反向地址解析协议）。该层负责相同或不同网络中计算机之间的通信,主要处理数据报和路由。在IP层中，ARP协议用于将IP地址转换成物理地址,RARP协议用于将物理地址转换成IP地址，ICMP协议用于报告差错和传送控制信息。IP协议在TCP/IP协议组中处于核心地位。
传输层 该层提供TCP（传输控制协议）和UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）两个协议，它们都建立在IP协议的基础上，其中TCP提供可靠的面向连接服务，UDP提供简单的无连接服务。传输层提供端到端，即应用程序之间的通信，主要功能是数据格式化、数据确认和丢失重传等。
应用层 TCP/IP协议的应用层相当于OSI模型的会话层、表示层和应用层，它向用户提供一组常用的应用层协议,其中包括：Telnet、SMTP、DNS等。此外，在应用层中还包含有用户应用程序，它们均是建立在TCP/IP协议组之上的专用程序。
OSI与TCP/IP的比较：
分层结构
OSI参考模型与TCP/IP协议都采用了分层结构，都是基于独立的协议栈的概念。OSI参考模型有7层，而TCP/IP协议只有4层，即TCP/IP协议没有了表示层和会话层，并且把数据链路层和物理层合并为网络接口层。不过，二者的分层之间有一定的对应关系
标准的特色
OSI参考模型的标准最早是由ISO和CCITT（ITU的前身）制定的，有浓厚的通信背景，因此也打上了深厚的通信系统的特色，比如对服务质量（QoS）、差错率的保证，只考虑了面向连接的服务。并且是先定义一套功能完整的构架，再根据该构架来发展相应的协议与系统。
TCP/IP协议产生于对Internet网络的研究与实践中，是应实际需求而产生的，再由IAB、IETF等组织标准化，而并不是之前定义一个严谨的框架。而且TCP/IP最早是在UNIX系统中实现的，考虑了计算机网络的特点，比较适合计算机实现和使用。
连接服务
OSI的网络层基本与TCP/IP的网际层对应，二者的功能基本相似，但是寻址方式有较大的区别。
OSI的地址空间为不固定的可变长，由选定的地址命名方式决定，最长可达160byte，可以容纳非常大的网络，因而具有较大的成长空间。根据OSI的规定，网络上每个系统至多可以有256个通信地址。
TCP/IP网络的地址空间为固定的4byte（在目前常用的IPV4中是这样，在IPV6中将扩展到16byte）。网络上的每一个系统至少有一个唯一的地址与之对应。
传输服务
OSI与TCP/IP的传输层都对不同的业务采取不同的传输策略。OSI定义了五个不同层次的服务：TP1，TP2，TP3，TP4，TP5。TCP/IP定义了TCP和UPD两种协议，分别具有面向连接和面向无连接的性质。其中TCP与OSI中的TP4，UDP与OSI中的TP0在构架和功能上大体相同，只是内部细节有一些差异。
应用范围
OSI由于体系比较复杂，而且设计先于实现，有许多设计过于理想，不太方便计算机软件实现，因而完全实现OSI参考模型的系统并不多，应用的范围有限。而TCP/IP协议最早在计算机系统中实现，在UNIX、Windows平台中都有稳定的实现，并且提供了简单方便的编程接口（API），可以在其上开发出丰富的应用程序，因此得到了广泛的应用。TCP/IP协议已成为目前网际互联事实上的国际标准和工业标准。
协议栈Protocol Stack(协议族(Protocol Suite)）：
协议栈是指网络中各层协议的总和，其形象的反映了一个网络中文件传输的过程：由上层协议到底层协议，再由底层协议到上层协议。使用最广泛的是英特网协议栈，由上到下的协议分别是：应用层（HTTP，FTP，TFTP，TELNET，DNS，EMAIL等），运输层（TCP，UDP），网络层（IP），链路层（WI-FI，以太网，令牌环，FDDI等），物理层（MAC）。
协义只是一套规划，而协义栈就是实现了，用代码把协义中规定的全部写出来，应用到系统中。
在通常的说法中，协议栈指的都是实际的协议实现。
常见的协议栈包括TCP/IP协议栈，蓝牙协议栈，WIFI协议栈等。
Qos: 根据优先级来使用网络资源，保证重要的业务能有好的网络质量。
http://baike.baidu.com/view/20897.htm
QoS（Quality of Service）服务质量，是网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术.在正常情况下，如果网络只用于特定的无时间限制的应用系统，并不需要QoS，比如Web应用，或E-mail设置等。但是对关键应用和多媒体应用就十分必要。当网络过载或拥塞时，QoS 能确保重要业务量不受延迟或丢弃，同时保证网络的高效运行。
网络资源总是有限的，只要存在抢夺网络资源的情况，就会出现服务质量的要求。服务质量是相对网络业务而言的，在保证某类业务的服务质量的同时，可能就是在损害其它业务的服务质量。例如，在网络总带宽固定的情况下，如果某类业务占用的带宽越多，那么其他业务能使用的带宽就越少，可能会影响其他业务的使用。因此，网络管理者需要根据各种业务的特点来对网络资源进行合理的规划和分配，从而使网络资源得到高效利用。 QoS就是这样一种控制机制，它提供了针对不同用户或者不同数据流采用相应不同的优先级，或者是根据应用程序的要求，保证数据流的性能达到一定的水准。
在因特网创建初期，没有意识到QoS应用的需要。因此，整个因特网运作如一个“竭尽全力”的系统。每段信息都有4个“服务类别”位和3个“优先级”位，但是他们完全没有派上用场。依发送和接收者看来，数据包从起点到终点的传输过程中会发生许多事情，并产生如下有问题的结果：
- 丢失数据包 - 当数据包到达一个缓冲区已满的路由器时，则代表此次的发送失败，路由器会依网络的状况决定要丢弃一部份、不丢弃 或者是丢弃所有的数据包，而且这不可能在预先就知道，接收端的应用程式在这时必须请求重新传送，而这同时可能造成总体传输严重的延迟。
- 延迟 - 或许需要很长时间才能将数据包传送到终点，因为它会被漫长的队列迟滞，或需要运用间接路由以避免阻塞；也许能找到快速、直接的路由。总之，延迟非常难以预料。
- 传输顺序出错 - 当一群相关的数据包被路由经过因特网时，不同的数据包可能选择不同的路由器，这会导致每个数据包有不同的延迟时间。最后数据包到达目的地的顺序会和数据包从发送端发送出去的顺序不一致，这个问题必须要有特殊额外的协议负责重新整理失序的数据包。
QoS的关键指标主要包括：可用性、吞吐量、时延、时延变化(包括抖动和漂移)和丢失。
http://blog.ccidnet.com/blog-htm-do-showone-uid-38648-itemid-98289-type-blog.html
RTP:Realtime Transport Potocol 实时传输协议
RTCP:Realtime Transport Control Potocol 实时传输控制协议
RTSP:RealTime Streaming Potocol 实时流协议
RSVP:Resource Reserve Potocol 资源预留协议
1.RTP提供时间标志,序列号以及其他能够保证在实时数据传输时处理时间的方法
2.RTCP是RTP的控制部分,是用来保证服务质量和成员管理的
3.RTSP具体数据传输交给RTP,提供对流的远程控制
4.RSVP预留带宽,提高QoS(Quality of Sever)
1. 实时传输协议 RTP（Real-Time Transport Protocol ）-传输层协议
RTP 是针对 Internet 上多媒体数据流的一个传输协议 , 由 IETF(Internet 工程任务组 ) 作为 RFC1889 发布。 RTP 被定义为在一对一或一对多的传输情况下工作，其目的是提供时间信息和实现流同步。 RTP 的典型应用建立在 UDP 上，但也可以在 TCP 或 ATM 等其他协议之上工作。 RTP 本身只保证实时数据的传输，并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制，也不提供流量控制或拥塞控制，它依靠 RTCP 提供这些服务。
rtp协议和udp 二者共同完成运输层协议功能。 udp 协议只是传输数据包，不管数据包传输的时间顺序。 rtp 的协议数据单元是用 udp 分组来承载的。在承载 rtp 数据包的时候，有时候一帧数据被分割成几个包具有相同的时间标签，则可以知道时间标签并不是必须的。而 udp 的多路复用让 rtp 协议利用支持显式的多点投递，可以满足多媒体会话的需求。
RTP提供时间标志（时间戳),序列号以及其他能够保证在实时数据传输时处理时间的方法
由上图可知，如果只有系列号，并不能完整按照顺序的将 data 播放出来，因为如果 data 中间有一段是没有资料的，只有系列号的话会造成错误，需搭配上让它知道在哪个时间将 data 正确播放出来，如此我们才能播放出正确无误的信息。
2. 实时传输控制协议 RTCP(Real-Time Transport Control Protocol)-传输层协议
RTCP 负责管理传输质量在当前应用进程之间交换控制信息。在 RTP 会话期间，各参与者周期性地传送 RTCP 包，包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料。因此，服务器可以利用这些信息动态地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型。 RTP 和 RTCP 配合使用，能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化，故特别适合传送网上的实时数据。
当应用程序开始一个 rtp 会话时将使用两个端口：一个给 rtp ，一个给 rtcp 。 rtp 本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制，也不提供流量控制或拥塞控制，它依靠 rtcp 提供这些服务。在 rtp 的会话之间周期的发放一些 rtcp 包以用来传监听服务质量和交换会话用户信息等功能。 rtcp 包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料。因此，服务器可以利用这些信息动态地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型。 rtp 和 rtcp 配合使用，它们能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化，因而特别适合传送网上的实时数据。根据用户间的数据传输反馈信息，可以制定流量控制的策略，而会话用户信息的交互，可以制定会话控制的策略。
3. 资源预订协议 RSVP (ResorceReservationProtocol)-网络层协议
由于音频和视频数据流比传统数据对网络的延时更敏感，要在网络中传输高质量的音频、视频信息，除带宽要求之外，还需其他更多的条件。 RSVP 是 Internet 上的资源预订协议，使用 RSVP 预留部分网络资源 ( 即带宽 ) ，能在一定程度上为流媒体的传输提供 QoS 。
RSVP发明的初衷是用来在internet这样的无连接/包交换网络里用做Qos技术的带宽预留的， 它属于集成式的Qos 。当然，有许多专家都认为在internet这样的自由世界里，有特权的用户（也就是能享用预留带宽的人）是个不好的选择，而且RSVP是一个要按资源预留的路径来保存状态的信令协议，在internet这样的网络结构中要在每个路由器上保存状态实在是可望而不可及。但是，在企业网络中是可行的，因此许多Voip的应用以及视频点播的应用中还会用到它。
4. RTSP:RealTime Streaming Potocol 实时流协议 -应用层协议
实时流协议 RTSP 建立并控制一个或几个时间同步的连续流媒体。尽管连续媒体流与控制流交叉是可能的，通常它本身并不发送连续流，如音频与视频。换言之，RTSP 充当多媒体服务器的网络远程控制。RTSP 提供了一个可扩展框架，使实时数据如音频与视频的受控、按需传送成为可能。数据源包括现场数据与存储在剪辑中数据。该协议目的在于控制多个数据发送会话，为选择发送通道如 UDP、组播 UDP 与 TCP 等提供途径，并为选择基于 RTP 的发送机制提供方法。
客户机在向视频服务器请求视频服务之前，首先通过HTTP协议从Web服务器获取所请求视频服务的演示描述（Presentation description ）文件，利用该文件提供的信息定位视频服务地址（包括视频服务器地址和端口号）及视频服务的编码方式等信息。然后客户机根据上述信息向视频服务器请求视频服务。视频服务初始化完毕，视频服务器为该客户建立一个新的视频服务流， 客户端与服务器运行实时流控制协议RTSP，以对该流进行各种VCR控制信号的交换，如播放（PLAY）、停止（PAUSE）、快进、快退等 。当服务完毕，客户端提出拆线（TEARDOWN）请求，
第二部分： TS(transport Stream)流
TS是MPEG2中提出的一种流媒体的封装格式，适合流媒体播放。
在MPEG2中支持了2种媒体播放格式：本地播放的PS流（program Stream)，网络播放的流媒体格式TS流
(transport Stream)
TS流语法：
Transport Stream packets shall be 188 bytes long
可见，TS流中的packet的长度是固定的188bytes。
PS流：