rtsp學習----海康RTSP客戶端連接深入分析


轉載於:http://blog.csdn.net/zhouyongku/article/details/41546789

海康相機RTSP連接代碼分析

最近在做海康相機rtsp連接獲取音視頻的工作,現在介紹一下分析過程和源碼。

【源碼在我上傳的共享資料中:http://download.csdn.net/detail/zhouyongku/8203521

   一、基本原理

 RTSP客戶端去連接服務器的最基本步驟如下:   

(1)分析url中的端口號,創建一個與服務器[S-PORT]端口號的TCP連接用於RTSP命令交互 (2)執行RTSP命令請求,告訴服務器可以連接到本地的端口[C-PORT]進行數據發送 (3)客戶端從本地[C-PORT]讀取數據

  

   二、研究步驟

 來研究一下海康相機的RTSP數據是怎么交互的

(1)打開Wireshark,選擇"抓包"->"網絡接口"->選擇網卡->“開始”,在"過濾“欄輸入"rtsp",屏蔽不相關信息。

 

(2)打開VLC播放器,輸入海康相機RTSP地址

例如:【rtsp://admin:12345@192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream】

(3)播放幾秒后再點擊停止播放,退出VLC播放器。 (4)分析Wireshark數據

三、RTSP協議過程分析

1、RTSP協議梗概

就這幾個簡單的交互命令就能實現RTSP對接,C代表Client S代表Server

        例如:C1-客戶端發的第一個命令 S1-服務器響應的第一個回復

【C1】OPTIONS rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream RTSP/1.0RTSP

【S1】Reply: RTSP/1.0 200 OKRTSP 【C2】DESCRIBE rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream RTSP/1.0RTSP 【S2】Reply: RTSP/1.0 401 Unauthorized RTSP 【C3】DESCRIBE rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream RTSP/1.0RTSP 【S3】Reply: RTSP/1.0 200 OK, with session descriptionRTSP/SDP 【C4】SETUP rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/trackID=1 RTSP/1.0RTSP 【S4】Reply: RTSP/1.0 200 OK RTSP 【C5】SETUP rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/trackID=2 RTSP/1.0RTSP 【S5】Reply: RTSP/1.0 200 OK RTSP 【C6】PLAY rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/ RTSP/1.0RTSP 【S6】Reply: RTSP/1.0 200 OK RTSP 【C7】GET_PARAMETER rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/ RTSP/1.0RTSP 【S7】Reply: RTSP/1.0 200 OK RTSP 【C8】TEARDOWN rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/ RTSP/1.0RTSP 【S8】Reply: RTSP/1.0 200 OK RTSP

2、請求OPTION

【C1-OPTION】

 Request: OPTIONS rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream RTSP/1.0\r\n
CSeq: 2\r\n
User-Agent: LibVLC/2.1.3 (LIVE555 Streaming Media v2014.01.21)\r\n
\r\n

詢問RTSP服務器有哪些命令可以使用

【S1-REPLY】

Response: RTSP/1.0 200 OK\r\n
CSeq: 2\r\n
Public: OPTIONS, DESCRIBE, PLAY, PAUSE, SETUP, TEARDOWN, SET_PARAMETER, GET_PARAMETER\r\n
Date:  Thu, Nov 27 2014 11:59:41 GMT\r\n 

 

服務器回應客戶端的請求。這個回應第一行為OK,則表明服務器接受查詢命令,並且反饋給客戶端信息,可以使用的命令有:OPTIONS, DESCRIBE, PLAY, PAUSE, SETUP, TEARDOWN, SET_PARAMETER, GET_PARAMETER,則下一步就可以向服務器發送這些命令,如果沒有,則服務器不接收這些命令。

3、無驗證請求資源描述DESCRIBE

【C2-DESCRIBE】

  Request: DESCRIBE rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream RTSP/1.0\r\n
  CSeq: 3\r\n
  User-Agent: LibVLC/2.1.3 (LIVE555 Streaming Media v2014.01.21)\r\n

 Accept: application/sdp\r\n

  \r\n

請求RTSP服務器描述自身有哪些音視頻資源

【S2-REPLY】

Response: RTSP/1.0 401 Unauthorized\r\n CSeq: 3\r\n WWW-Authenticate: Digest realm="4419b727ab09", nonce="66bb9f0bf5ac93a909ac8e88877ae727", stale="FALSE"\r\n WWW-Authenticate: Basic realm="4419b727ab09"\r\n

Date:  Thu, Nov 27 2014 11:59:41 GMT\r\n

 

服務器回應客戶端的請求。第一行為Unauthorized,表明認證不成功服務器拒絕給出擁有的資源,因此我們需要再次發送認證的請求到服務器,則服務器才能給出擁有的資源

4、認證請求資源描述DESCRIBE

 

【C3-DESCRIBE】

Request: DESCRIBE rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream RTSP/1.0\r\n
CSeq: 4\r\n
Authorization: Digest username="admin", realm="4419b727ab09", nonce="66bb9f0bf5ac93a909ac8e88877ae727", uri="rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream", response="108084646408d21aa255664781c886fc"\r\n
User-Agent: LibVLC/2.1.3 (LIVE555 Streaming Media v2014.01.21)\r\n
Accept: application/sdp\r\n
\r\n
發送具有認證標識的信息到服務器,去獲取服務器的資源列表。怎樣的格式算正確認證的信息?這個關鍵在於response字段。[S2-REPLY]中反饋了兩個信息realm="4419b727ab09", nonce="66bb9f0bf5ac93a909ac8e88877ae727",

**************************************response區域的計算規則如下***********************************

(1)當password為MD5編碼,則
response = md5(<password>:<nonce>:md5(<cmd>:<url>));
(2)當password為ANSI字符串,則
response = md5(md5(<username>:<realm>:<password>):<nonce>:md5(<cmd>:<uri>));

***********************************************************************************************************

其中 password=密碼,nonce=服務器返回的nonce,cmd=當前命令(DESCRIBE、SETUP等),realm=服務器返回的reaml,uri=請求的uri地址.當服務器接收到response為108084646408d21aa255664781c886fc的時候,服務器也會用這一套公式去計算,當發現計算出的值與客戶端提供的值吻合的時候,則表明用戶名和密碼校驗成功

  1. void RtspRequest::SendRegisterRequest(string requestType)  
  2. {  
  3.     string requestCmd;  
  4.     char cseq[256];  
  5.     char session[256];  
  6.     char author[500] = { 0 };  
  7.     char acc[200] = { 0 };  
  8.     char szInput[200] = { "" };  
  9.     char szOutput[200] = { 0 };  
  10.     char szMd5Pwd[200] = { 0 };  
  11.     char szmd5methorduri[200] = { 0 };  
  12.       
  13.     m_CSeq++;  
  14.   
  15.     if (m_SetupName.length())  
  16.     {  
  17.         requestCmd = requestType;  
  18.         requestCmd += " ";  
  19.         requestCmd += m_RequestsMrl;  
  20.         requestCmd += "/";  
  21.         requestCmd += m_SetupName;  
  22.         requestCmd += " RTSP/1.0";  
  23.   
  24.         m_SetupName = "";  
  25.     }  
  26.     else  
  27.     {  
  28.         requestCmd = requestType;  
  29.         requestCmd += " ";  
  30.         requestCmd += m_RequestsMrl;  
  31.         requestCmd += " RTSP/1.0";  
  32.     }  
  33.   
  34.   
  35.     //當password為ANSI字符串 response = md5(md5(<username>:<realm>:<password>):<nonce>:md5(<cmd>:<uri>));  
  36.       
  37.     //md5(<username>:<realm>:<password>)=md5(admin:4419b727ab09:12345)=fa47d934c754db5ebebd9b42a4412073  
  38.     sprintf_s(szInput, 200, "%s:%s:%s", m_uername.c_str(), m_realm.c_str(), m_password.c_str());  
  39.     md5_hash(szInput, strlen(szInput), szMd5Pwd);  
  40.       
  41.     //md5(<cmd>:<uri>)=md5(DESCRIBE:rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream) =0b0a4e77e852876bdfdf6ecb72ba3900  
  42.     sprintf_s(szInput, 200, "DESCRIBE:%s", m_RequestsMrl.c_str());  
  43.     md5_hash(szInput, strlen(szInput), szmd5methorduri);  
  44.       
  45.     //md5(md5(<username>:<realm>:<password>):<nonce>:md5(<cmd>:<uri>));  
  46.     //=md5(fa47d934c754db5ebebd9b42a4412073:66bb9f0bf5ac93a909ac8e88877ae727:0b0a4e77e852876bdfdf6ecb72ba3900)=108084646408d21aa255664781c886fc  
  47.     //關於這一條,http://www.3464.com/Tools/MD5/index.asp 網站給出的結論則不一致:98f90a583e5c436f83da956c9b00767b   
void RtspRequest::SendRegisterRequest(string requestType)
{
	string requestCmd;
	char cseq[256];
	char session[256];
	char author[500] = { 0 };
	char acc[200] = { 0 };
	char szInput[200] = { "" };
	char szOutput[200] = { 0 };
	char szMd5Pwd[200] = { 0 };
	char szmd5methorduri[200] = { 0 };
	
	m_CSeq++;

	if (m_SetupName.length())
	{
		requestCmd = requestType;
		requestCmd += " ";
		requestCmd += m_RequestsMrl;
		requestCmd += "/";
		requestCmd += m_SetupName;
		requestCmd += " RTSP/1.0";

		m_SetupName = "";
	}
	else
	{
		requestCmd = requestType;
		requestCmd += " ";
		requestCmd += m_RequestsMrl;
		requestCmd += " RTSP/1.0";
	}


	//當password為ANSI字符串 response = md5(md5(<username>:<realm>:<password>):<nonce>:md5(<cmd>:<uri>));
	
	//md5(<username>:<realm>:<password>)=md5(admin:4419b727ab09:12345)=fa47d934c754db5ebebd9b42a4412073
	sprintf_s(szInput, 200, "%s:%s:%s", m_uername.c_str(), m_realm.c_str(), m_password.c_str());
	md5_hash(szInput, strlen(szInput), szMd5Pwd);
	
	//md5(<cmd>:<uri>)=md5(DESCRIBE:rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream) =0b0a4e77e852876bdfdf6ecb72ba3900
	sprintf_s(szInput, 200, "DESCRIBE:%s", m_RequestsMrl.c_str());
	md5_hash(szInput, strlen(szInput), szmd5methorduri);
	
	//md5(md5(<username>:<realm>:<password>):<nonce>:md5(<cmd>:<uri>));
	//=md5(fa47d934c754db5ebebd9b42a4412073:66bb9f0bf5ac93a909ac8e88877ae727:0b0a4e77e852876bdfdf6ecb72ba3900)=108084646408d21aa255664781c886fc
	//關於這一條,http://www.3464.com/Tools/MD5/index.asp 網站給出的結論則不一致:98f90a583e5c436f83da956c9b00767b 
  1. <span style="white-space:pre">    </span>//我的代碼給出的值與VLC和其它工具給出的值完全匹配  
  2.     sprintf_s(szInput, 200, "%s:%s:%s", szMd5Pwd, m_nonce.c_str(), szmd5methorduri);  
  3.     md5_hash(szInput, strlen(szInput), szOutput);  
  4.     m_response = szOutput;  
  5.   
  6.     _snprintf(cseq, 256, "CSeq: %u", m_CSeq);  
  7.     _snprintf(author, 500, "Authorization: Digest username=\"%s\", realm=\"%s\", nonce=\"%s\", uri=\"%s\", response=\"%s\"",  
  8.         m_uername.c_str(), m_realm.c_str(), m_nonce.c_str(), m_RequestsMrl.c_str(), m_response.c_str());  
  9.     _snprintf(acc, 500, "Accept: application/sdp");  
  10.   
  11.     if (requestType.compare("TEARDOWN") == 0)  
  12.         m_Session = 0;  
  13.     _snprintf(session, 256, "Session: %I64u", m_Session);  
  14.   
  15.     Write(requestCmd.c_str());  
  16.     Write(cseq);  
  17.     Write(author);  
  18.     Write("User-Agent: LibVLC/2.1.3 (LIVE555 Streaming Media v2014.01.21)");  
  19.     Write(acc);  
  20.     if (m_Session > 0)  
  21.         Write(session);  
  22.   
  23.     WriteFields();  
  24.     Write("");  
  25. }  
<span style="white-space:pre">	</span>//我的代碼給出的值與VLC和其它工具給出的值完全匹配
	sprintf_s(szInput, 200, "%s:%s:%s", szMd5Pwd, m_nonce.c_str(), szmd5methorduri);
	md5_hash(szInput, strlen(szInput), szOutput);
	m_response = szOutput;

	_snprintf(cseq, 256, "CSeq: %u", m_CSeq);
	_snprintf(author, 500, "Authorization: Digest username=\"%s\", realm=\"%s\", nonce=\"%s\", uri=\"%s\", response=\"%s\"",
		m_uername.c_str(), m_realm.c_str(), m_nonce.c_str(), m_RequestsMrl.c_str(), m_response.c_str());
	_snprintf(acc, 500, "Accept: application/sdp");

	if (requestType.compare("TEARDOWN") == 0)
		m_Session = 0;
	_snprintf(session, 256, "Session: %I64u", m_Session);

	Write(requestCmd.c_str());
	Write(cseq);
	Write(author);
	Write("User-Agent: LibVLC/2.1.3 (LIVE555 Streaming Media v2014.01.21)");
	Write(acc);
	if (m_Session > 0)
		Write(session);

	WriteFields();
	Write("");
}

【S3-REPLY】

Response: RTSP/1.0 200 OK\r\n
CSeq: 4\r\n
Content-type: application/sdp
Content-Base: rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/\r\n
Content-length: 672
\r\n
Session Description Protocol
Session Description Protocol Version (v): 0
Owner/Creator, Session Id (o): - 1417089581269778 1417089581269778 IN IP4 192.168.1.145
Session Name (s): Media Presentation
E-mail Address (e): NONE
Bandwidth Information (b): AS:5100
Time Description, active time (t): 0 0
Session Attribute (a): control:rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/
Media Description, name and address (m): video 0 RTP/AVP 96
Bandwidth Information (b): AS:5000
Media Attribute (a): control:rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/trackID=1
Media Attribute (a): rtpmap:96 H264/90000
Media Attribute (a): fmtp:96 profile-level-id=420029; packetization-mode=1; sprop-parameter-sets=Z0KAH4iLUCgC3QgAADhAAAr8gCA=,aM44gA==
Media Description, name and address (m): audio 0 RTP/AVP 0
Bandwidth Information (b): AS:50
Media Attribute (a): control:rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/trackID=2
Media Attribute (a): rtpmap:0 PCMU/8000
Media Attribute (a): Media_header:MEDIAINFO=494D4B48010100000400010010710110401F000000FA000000000000000000000000000000000000;
Media Attribute (a): appversion:1.0
首先第一行給了OK,表明上一個命令成功--DESCRIBE成功得到服務器認證
其次,給出了服務器的媒體信息-具有兩路碼流--音頻(audio)和視頻(video) 並給出了請求兩路數據的地址


5、請求視頻資源

【C4-SETUP】

Request: SETUP rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/trackID=1 RTSP/1.0\r\n
CSeq: 5\r\n
Authorization: Digest username="admin", realm="4419b727ab09", nonce="66bb9f0bf5ac93a909ac8e88877ae727", uri="rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/", response="dfd7cfc85819d15d622e4491ad12217d"\r\n
User-Agent: LibVLC/2.1.3 (LIVE555 Streaming Media v2014.01.21)\r\n
Transport: RTP/AVP;unicast;client_port=56732-56733

\r\n

請求獲取流媒體服務器上的視頻資源 並告知服務器可以往客戶端56732端口發送視頻數據,56733為RTCP接收端口,發送方式為單播。傳輸方式為UDP 

**********************傳輸方式與Transport string的對應關系**********************

UDP傳輸:Transport:RTP/AVP

TCP傳輸:Transport:RTP/AVP/TCP

RAW UDP傳輸:Transport:RAW/RAW/UDP

****************************************************************************************

【S4-REPLY】

Response: RTSP/1.0 200 OK\r\n
CSeq: 5\r\n
Session: 1350856257;timeout=60
Transport: RTP/AVP;unicast;client_port=56732-56733;server_port=8208-8209;ssrc=4a3a67d5;mode="play"
Date:  Thu, Nov 27 2014 11:59:41 GMT\r\n

\r\n

服務器同意發送視頻數據給客戶端 56732為視頻接收端,56733為RTCP接收端口,發送方式為單播。傳輸方式為UDP 

6、請求音頻資源

【C5-SETUP】

Request: SETUP rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/trackID=2 RTSP/1.0\r\n
CSeq: 6\r\n
Authorization: Digest username="admin", realm="4419b727ab09", nonce="66bb9f0bf5ac93a909ac8e88877ae727", uri="rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/", response="dfd7cfc85819d15d622e4491ad12217d"\r\n
User-Agent: LibVLC/2.1.3 (LIVE555 Streaming Media v2014.01.21)\r\n
Transport: RTP/AVP;unicast;client_port=56734-56735
Session: 1350856257

\r\n

請求獲取服務器上的音頻資源 並告知服務器可以往客戶端56734端口發送視頻數據,56735為RTCP接收端口,發送方式為單播。傳輸方式為UDP 

【S5-REPLY】

Response: RTSP/1.0 200 OK\r\n
CSeq: 6\r\n
Session: 1350856257;timeout=60
Transport: RTP/AVP;unicast;client_port=56734-56735;server_port=8226-8227;ssrc=232306b5;mode="play"
Date:  Thu, Nov 27 2014 11:59:41 GMT\r\n

\r\n

服務器同意發送音頻數據給客戶端 56734為視頻接收端,56735為RTCP接收端口,發送方式為單播。傳輸方式為UDP 

7、開始數據接收

【C6-PLAY】

Request: PLAY rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/ RTSP/1.0\r\n
CSeq: 7\r\n
Authorization: Digest username="admin", realm="4419b727ab09", nonce="66bb9f0bf5ac93a909ac8e88877ae727", uri="rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/", response="4c4e89a5894d2b208489fde1aeaf9e44"\r\n
User-Agent: LibVLC/2.1.3 (LIVE555 Streaming Media v2014.01.21)\r\n
Session: 1350856257
Range: npt=0.000-\r\n

\r\n

告知服務器一切准備就緒,數據可以發過來了!come on baby!

 

 

【S6-REPLY】

Response: RTSP/1.0 200 OK\r\n
CSeq: 7\r\n
Session: 1350856257
RTP-Info: url=rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/trackID=1;seq=31283;rtptime=1712470431,url=rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/trackID=2;seq=3370;rtptime=1846536290\r\n
Date:  Thu, Nov 27 2014 11:59:41 GMT\r\n

\r\n

服務器告知客戶端,朋友我已經送數據過來了,你可以接收了!
這個時候我們打開Wireshark,在過濾欄輸入rtp,可以看到如下數據,表明服務器已經向客戶端的56732、56734端口發送數據

RTP拆包到圖像顯示和音頻播放,會在我的下一篇博客中詳細解釋

 

8、關閉播放

 

【C7-TEARDOWN】

Request: TEARDOWN rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/ RTSP/1.0\r\n
Method: TEARDOWN
URL: rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/
CSeq: 9\r\n
Authorization: Digest username="admin", realm="4419b727ab09", nonce="66bb9f0bf5ac93a909ac8e88877ae727", uri="rtsp://192.168.1.145:554/MPEG-4/ch2/main/av_stream/", response="af15346442151a51f1478da1858778d5"\r\n
User-Agent: LibVLC/2.1.3 (LIVE555 Streaming Media v2014.01.21)\r\n
Session: 1350856257

\r\n

關閉數據傳輸 釋放服務器資源 如果需要重新獲取碼流 則需要從1~6再來一次

【S7-REPLY】

Response: RTSP/1.0 200 OK\r\n
Status: 200
CSeq: 9\r\n
Session: 1350856257
Date:  Thu, Nov 27 2014 11:59:42 GMT\r\n

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  服務器已經成功關閉當前鏈接

 

 

本文引用:http://blog.163.com/seek_for/blog/static/1116353920116154386537/


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