RTP,RTCP

RTPReal-Time Transport Protocol

• El protocolo RTP (Real-time Transport Protocol), que en español es Protocolo de Transporte en tiempo real surgió con la idea de crear un protocolo específico para la gran demanda de recursos en tiempo real por parte de los usuarios.

Capa detransporte

Aplicación

RTP

UDP, TCP

Red (IP)

Enlace de Datos

Capa Física

• Algunos de estos recursos son la música, videoconferencia, video, telefonía en Internet y más aplicaciones multimedia.

• Está formado conjuntamente con el protocolo RTCP (RTP Control Protocol), es decir, Protocolo de Control RTP, cuya función principal es proporcionar mecanismos de realimentación para informar sobre la calidad en la distribución de los datos .

• En 1996 se publica en el RFC 1889 el estándar del protocolo RTP. Y actualizado el año 2003 en RFC 3550, que constituye el estándar de internet STD64.

• El protocolo RTP se establece en el espacio de usuario y se ejecuta, por lo general, sobre UDP, ya que posee menor retardo que TCP. Por tanto con UDP se gana velocidad a cambio de sacrificar la confiabilidad que TCP ofrece. Debido a esto, RTP no garantiza la entrega de todos los paquetes, ni la llegada de éstos en el instante adecuado.

• La función básica de RTP es multiplexar varios flujos de datos en tiempo real en un solo flujo de paquetes UDP, pudiéndose enviar tanto a un solo destino (unicast) o múltiples destinos (multicast).

• Los paquetes son numerados de la siguiente manera: se le asigna a cada paquete un número mayor que su antecesor. Esto será útil para que la aplicación conozca si ha fallado algún paquete o no en la transmisión. Si ha fallado, la mejor opción es la interpolación de los datos.

• Interpolación consiste en hallar un dato dentro de un intervalo en el que conocemos los valores en los extremos.

• Los datos en tiempo real que están siendo transferidos forman la carga RTP. La cabecera RTP contiene información relacionada a la carga, por ejemplo, la fuente, el tamaño, el tipo de codificación, etc.

• Sin embargo el paquete RTP no puede ser transferido por la red así como así. Para transferirlos usamos un protocolo llamado UDP (User Datagram Protocol).

• Para transferir los paquetes UDP sobre la red IP necesitamos encapsularlos en un paquete IP.

• Incluso para transferir el paquete IP sobre la red física necesitamos enviarlo dentro de otros paquetes

ESTRUCTURA DE PAQUETE DE RTP

ESTRUCTURA DE LA CABECERA DE RTP

• versión (V): 2 bits : Este campo identifica la versión de RTP. La versión es 2 según RF 1889.

• relleno (P): 1 bit : si el bit de relleno está activado, el paquete contiene uno o más octetos de relleno adicional al final que no son parte de la carga.El relleno puede ser necesario para algunos algoritmos de encriptación con tamaños de bloque fijos o para el acarreo de varios paquetes RTP en una unidad de datos de protocolo de capa inferior.

ESTRUCTURA DE LA CABECERA DE RTP

• extensión (X): 1 bit : si el bit de extensión está activado, la cabecera fija es seguida por exactamente una cabecera de extensión.

• recuento CSRC (CC): 4 bits : el conteo CSRC contiene el numero de identificadores CSRC que siguen a la cabecera fija.

• marcador (M): 1 bit : el bit marcador es usado por aplicaciones especificas para sus propios propósitos.

• tipo de carga (PT): 7 bits : este campo identifica el formato, por ejemplo la codificación, de la carga RTP y determinas interpretación por la aplicación. Este campo no está destinado para los medios de multiplexación separada.

ESTRUCTURA DE LA CABECERA DE RTP

• numero de secuencia: 16 bits : el numero de secuencia se incrementa en uno por cada paquete de datos enviado, y este puede ser usado por el receptor para detectar perdida de paquetes y para restaurar la secuencia. Este valor inicial del numero de secuencia es aleatorio y impredecible.• marca de tiempo: 32 bits : Esta marca de tiempo, refleja el primer octeto en el paquete de datos RTP. Tambien debe ser derivado de un incremente en el tiempo para permitir la sincronización y los cálculos.

ESTRUCTURA DE LA CABECERA DE RTP

• El campo SSRC: Este identificador es elegido aleatoriamente, con la intención de que no existan 2 fuentes de sincronización dentro de la misma sesión RTP con el mismo identificador.• Lista CSRC : Esta lista identifica las fuentes contribuyentes para la carga contenida en este paquete. El número de identificadores es dado por el campo CC. Si hay más de 15 fuentes que contribuyen, solo 15 pueden ser identificadas. Los identificadores CSRC son insertados por los mezcladores y traductores usando los identificadores SSRC.

Mezcladores y Traductores• Hasta ahora, hemos asumido que todos los sitios

quieren recibir los datos en un mismo formato. Sin embargo esto puede no siempre es apropiado. Para los usuarios que tienen diferentes Ancho de banda o aquellos que se conectan a través de un cortafuegos y que no permite paquetes IP, se puede necesitar algun procesamiento extra.

• Estos son Mezcladores (Mixers) y Traductores (Translators).

MEZCLADORES EN RTP• Ejemplo: Puede suceder que todos los participantes en una conferencia

no tengan el mismo ancho de banda de conexión.

• Una solución es que todos usen un ancho de banda inferior, pero esto puede provocar una menor calidad de audio.

• Existe una solución más inteligente en el uso de un retransmisor de nivel RTP llamado mezclador (mixer). Un mezclador se puede colocar cerca de la zona internet.

• Este mezclador vuelve a sincronizar los paquetes de audio entrantes para reconstruir los constantes 20 ms generados por el remitente, mezcla estos flujos de audio y los envía en un único flujo, para luego reenviarlo en paquetes en un menor ancho de banda.

MEZCLADORES EN RTP

El mezclador pone su propia identificación como fuente (SSRC) del paquete y pone las fuentes contribuyentes en los campos CSRC.Los mezcladores tienen otros usos también, por ejemplo agrupar imágenes de video de diferentes fuentes para generar una única imagen compuesta de todas ellas.

TRADUCTORES EN RTP• Este problema ocurre si uno o más participantes de una

conferencia están detrás de un cortafuegos el cual no permite un paquete IP, conteniendo el mensaje RTP. Para esta situación se utilizan Traductores (Translators).

• Dos traductores son instalados, uno en cada lado del cortafuegos, a través de una conexión segura con el traductor dentro del cortafuegos. El traductor dentro del cortafuegos envía un nueva forma de paquetes de multidifusión dentro del la red interna del sitio.

VENTAJAS RTP DESVENTAJAS

•Al ejecutarse sobre UDP gana velocidad a cambio de confiabilidad de TCP en la entrega de paquetes.

•El envió de paquetes en tiempo real se puede hacer tanto a un solo destino o múltiples destinos.

•El destino es capaz de almacenar un pequeño buffer e ir reproduciendo cada muestra que vaya llegando.

•No garantiza la entrega de todos los paquetes, ni la llegada de éstos en el instante adecuado.

•No tiene un mecanismo de control de congestión como TCP.

RTCP Real Time Control Protocol

QUE ES RTCP ?

• Es el protocolo de control de RTP. Permite el intercambio periódico de información de control entre participantes de la sesión, con la meta principal de proveer realimentación para informar sobre la calidad en la distribución de los datos. Esta información se usa, por ejemplo, para diagnosticar fallos en la distribución.

• Por tanto, la función primordial de RTCP es la de proveer una realimentación de la calidad de servicio.

PAQUETES RTCP

PAQUETES RTCPRTCP define cinco tipos diferentes de paquetes: • Información del emisor (SR, Sender Report). Es usado por los participantes de una sesión activa para intercambiar estadísticas de transmisión y recepción. • Información del receptor (RR, Receiver Report). Es usado para enviar estadísticas por aquellos participantes que reciben y no envían información multimedia.• Descripción de la fuente (SDES: Source Description). Contiene una o más descripciones relacionadas con la fuente, debe de contener un nombre canónico (CNAME, canonical name), que se usa para identificar participantes de la sesión. • Despedida (BYE). Paquete utilizado para indicar la finalización de participación en una sesión de un emisor. • Aplicación (APP). Este paquete se utiliza para transportar información específica de las diferentes aplicaciones que pueden utilizar el protocolo RTP.

ENCABEZADO RTCP

• El encabezado RTCP tiene 32 bytes y está dividido en 3 zonas:

USO DE PROTOCOLO RTP + RTCPUna fuente/emisor genera utiliza el protocolo RTP para generar paquetes de contenido multimedia que serán difundidos para un receptor (unicast) o varios receptores (multicast). El contenido multimedia será generado en un flujo de paquetes UDP que será enviado al receptor o receptores. A su vez éstos generan paquetes utilizando el protocolo RTCP que mandarán información sobre la calidad de los datos distribuidos por la fuente y ayudará a elegir el intervalo de tiempo adecuado y sincronizar los flujos (Audio y video por ejemplo). Entre los emisores y los receptores puede haber 2 tipos de nodos: Mezclador: Recibe varios paquetes RTP, los combina y envía otro nuevo con un nuevo SSRC (del mezclador), informando de los SSRCs originales como CSRCs (Contributing SRC), fuentes contributivas. Traductor: Hace reenvío de paquetes tras modificarlos.

Podemos ver un ejemplo donde un emisor transmite video y audio, utilizando el mezclador a 2 receptores que utilizan un traductor para decodificarlos. Como se puede observar en el esquema desde el emisor se mandan los paquetes RTP a los receptores, y los paquetes RTCP tanto a emisor como receptores a modo de control del flujo y calidad

FIN