실시간 스트리밍 프로토콜

3. 기술적 특징

RTSP는 멀티미디어 재생을 제어하는 데 필요한 제어 시퀀스를 정의한다는 점에서 HTTP와 유사하지만, RTSP는 상태를 가지며 동시 세션을 추적하기 위해 식별자가 사용된다는 차이점이 있다. HTTP와 마찬가지로 RTSP는 종단 간 연결 유지를 위해 전송 제어 프로토콜(TCP)를 사용하며, 대부분의 RTSP 제어 메시지는 클라이언트에서 서버로 전송되지만 일부 명령은 반대 방향으로 전송될 수 있다.^[7]

기본 RTSP 요청에는 OPTIONS 요청과 같은 일부 전형적인 HTTP 요청도 포함된다. RTSP는 전송 제어 프로토콜(TCP)와 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 모두 554 포트를 기본 전송 계층 포트 번호로 사용하지만, UDP는 제어 요청에 거의 사용되지 않는다.^[7]

RTSP는 음성(오디오), 영상(동영상, 비디오) 등의 멀티미디어 데이터를 포함하는 서버를 원격 조작하기 위한 프로토콜로, 재생, 정지, 기록(녹음) 등의 조작이 가능하다.

서버에서 클라이언트로의 데이터 전송(RTSP에서는 프레젠테이션이라고 함)에는 일반적으로 실시간 전송 프로토콜(RTP)이 사용되지만, 이에 국한되지는 않는다. RTSP에 의해 제어되는 데이터 흐름에는 "RTSP 세션"이 존재하지만, RTSP 자체에는 세션 개념이 없다. 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP)과 유사하게 설계되었으며, TCP와 같이 높은 신뢰성을 가진 프로토콜 사용을 전제로 한다.

RTSP가 지원하는 주요 기능은 다음과 같다.

• 미디어 서버로부터 미디어 가져오기: RTSP를 사용하여 미디어 데이터를 가져올 수 있다.
• 미디어 서버를 세션에 참여시키기: 멀티미디어 세션에서 미디어를 재생하거나 기록하기 위해 RTSP를 사용하여 미디어 서버를 세션에 참여시킬 수 있다.
• 미디어를 프레젠테이션에 추가하기: RTSP를 사용하여 미디어를 프레젠테이션에 참여시킬 수 있다.

4. 프로토콜 명령어

RTSP는 HTTP와 유사하지만, 멀티미디어 재생 제어에 특화된 명령어를 사용한다는 점이 다르다. HTTP는 무상태형인 반면, RTSP는 상태형 프로토콜로 세션 유지를 위해 식별자를 사용한다. 대부분의 RTSP 제어 메시지는 클라이언트에서 서버로 전달되지만, 일부는 서버에서 클라이언트로 전송되기도 한다.

RTSP의 주요 명령어로는 OPTIONS, DESCRIBE, SETUP, PLAY, PAUSE, RECORD, ANNOUNCE, TEARDOWN, GET_PARAMETER, SET_PARAMETER, REDIRECT 등이 있다. OPTIONS 요청과 같이 일부 HTTP 요청도 사용 가능하다. RTSP는 기본적으로 TCP와 UDP 모두 554번 포트 번호를 사용하지만,^[22] 제어 요청에는 주로 TCP가 사용된다. 각 명령어에 대한 자세한 내용은 하위 섹션을 참조하면 된다.

4. 1. OPTIONS

4. 2. DESCRIBE

4. 3. SETUP

4. 4. PLAY

4. 5. PAUSE

C->S: PAUSE rtsp://example.com/media.mp4 RTSP/1.0

CSeq: 5

Session: 12345678

S->C: RTSP/1.0 200 OK

CSeq: 5

Session: 12345678

4. 6. RECORD

4. 7. ANNOUNCE

• 클라이언트에서 서버로 전송될 때, ANNOUNCE는 요청 URL로 식별되는 프레젠테이션 또는 미디어 객체의 설명을 서버에 게시한다.
• 서버에서 클라이언트로 전송될 때는, ANNOUNCE는 세션 설명을 실시간으로 업데이트한다. 새로운 미디어 스트림이 프레젠테이션에 추가될 경우(예: 라이브 프레젠테이션 중), 구성 요소를 삭제할 수 있도록 추가 구성 요소뿐만 아니라 전체 프레젠테이션 설명을 다시 보내야 한다.

4. 8. TEARDOWN

4. 9. GET_PARAMETER

S->C: GET_PARAMETER rtsp://example.com/media.mp4 RTSP/1.0

CSeq: 9

Content-Type: text/parameters

Session: 12345678

Content-Length: 15

packets_received

jitter

C->S: RTSP/1.0 200 OK

CSeq: 9

Content-Length: 46

Content-Type: text/parameters

packets_received: 10

jitter: 0.3838

4. 10. SET_PARAMETER

C->S: SET_PARAMETER rtsp://example.com/media.mp4 RTSP/1.0

CSeq: 10

Content-length: 20

Content-type: text/parameters

barparam: barstuff

S->C: RTSP/1.0 451 Invalid Parameter

CSeq: 10

Content-length: 10

Content-type: text/parameters

barparam

4. 11. REDIRECT

4. 12. 임베디드 (인터리빙) 바이너리 데이터

C->S: SETUP rtsp://example.com/media.mp4 RTSP/1.0

CSeq: 3

Transport: RTP/AVP/TCP;interleaved=0-1

S->C: RTSP/1.0 200 OK

CSeq: 3

Date: 05 Jun 1997 18:57:18 GMT

Transport: RTP/AVP/TCP;interleaved=0-1

Session: 12345678

C->S: PLAY rtsp://example.com/media.mp4 RTSP/1.0

CSeq: 4

Session: 12345678

S->C: RTSP/1.0 200 OK

CSeq: 4

Session: 12345678

Date: 05 Jun 1997 18:59:15 GMT

RTP-Info: url=rtsp://example.com/media.mp4;seq=232433;rtptime=972948234

S->C: $\000{2 바이트 길이}{"길이" 바이트 데이터, RTP 헤더 포함}

S->C: $\000{2 바이트 길이}{"길이" 바이트 데이터, RTP 헤더 포함}

S->C: $\001{2 바이트 길이}{"길이" 바이트 RTCP 패킷}

5. RTSP over HTTP

RTSP over HTTP는 1999년 애플에 의해 정의되었으며, [https://web.archive.org/web/20240215060448/https://opensource.apple.com/source/QuickTimeStreamingServer/QuickTimeStreamingServer-412.42/Documentation/RTSP_Over_HTTP.pdf]에서 확인할 수 있다. 이는 RTP 비디오 및 오디오 데이터를 RTSP 명령 연결(RFC2326에 정의됨)에 교차 삽입한 다음, RTSP 명령 연결을 두 쌍의 HTTP 연결(하나는 장시간 실행되는 GET 연결이고 다른 하나는 장시간 실행되는 POST 연결이다)을 통해 전송한다.

이 방식은 ONVIF IP 카메라 표준에서도 사용되며, 보안 및 암호화된 비디오 및 오디오를 위해 HTTPS와 결합될 수 있다.

6. RTSP 암호화 및 RTSPS

RTSP 명령 메시지와 RTP 비디오 및 오디오 데이터를 암호화하는 데는 여러 가지 방법이 있다.

• '''RTSPS URL (rtsps:// URL 사용)''' - 이 방법은 TLS 소켓(기본 포트 322)을 사용하여 RTSP 클라이언트와 RTSP 서버 간에 암호화된 연결을 설정한다.^[10] 비디오 및 오디오는 다음 두 가지 방법 중 하나로 전송될 수 있다.
• '''TCP 비디오/오디오''' - RTP 비디오 및 오디오는 이미 암호화된 TLS 연결을 통해 RTSP 명령과 번갈아 전송된다.
• '''UDP 및 멀티캐스트-UDP 비디오/오디오''' - RTP 비디오 및 오디오는 보안 RTP(SRTP) 프로토콜을 사용하여 암호화되어 RTSPS TLS 연결과 병렬로 전송된다.
• '''HTTPS를 통한 RTSP''' - 이 방법은 RTP 비디오 및 오디오 데이터를 RTSP 명령 연결에 인터리빙한 다음 암호화된 HTTPS 연결 쌍을 통해 RTSP 명령 연결을 전송한다. 기본적으로 포트 443을 사용한다.

7. 속도 적응 (Rate Adaptation)

RTP와 RTCP를 사용하는 RTSP는 네트워크 환경에 따라 스트리밍 속도를 조절하는 속도 적응(Rate adaptation) 구현을 허용한다.^[23][15]

8. 활용 사례

RTSP는 주로 IP 카메라와 CCTV 시스템에서 실시간 영상 감시 및 녹화에 활용된다. 사용자는 RTSP를 통해 원격으로 카메라를 제어하고, 실시간 영상을 확인하거나 녹화된 영상을 재생할 수 있다.

대한민국에서는 공공 와이파이 환경에서 RTSP 스트리밍 서비스를 지원하여 사용자들이 공공장소에서도 끊김 없는 영상 콘텐츠를 즐길 수 있도록 하는 정책이 더불어민주당 주도로 추진되고 있다.

9. 구현체

RTSP를 지원하는 주요 서버 및 클라이언트 소프트웨어는 다음과 같다.

9. 1. 서버

• 다윈 스트리밍 서버(Darwin Streaming Server): 애플이 관리하는 퀵타임 스트리밍 서버의 오픈 소스 버전이다.^[24]
• Erlyvideo: RTSP 클라이언트가 있으며 다른 프로토콜로 비디오를 재스트리밍할 수 있다.
• Feng: RFC 준수에 초점을 둔 스트리밍 서버이다.
• GStreamer 기반 RTSP 서버 및 클라이언트.
• 헬릭스 DNA 서버(Helix DNA Server): 리얼네트웍스의 스트리밍 서버로, 오픈 소스 및 사유 버전이 모두 존재한다.
• 헬릭스 유니버셜 서버(Helix Universal Server): 리얼네트웍스의 상용 스트리밍 서버로, RTSP, RTMP, iOS, 실버라이트, HTTP 스트리밍 미디어 클라이언트를 지원한다.
• LEAD 테크놀로지스의 LEADTOOLS 미디어 스트리밍 서버 SDK: RTSP/RTP, RTSP/RTP (MPEG-2 Transport), RTSP/RTP over HTTP를 지원한다.
• LIVE555 라이브미디어 / openRTSP: VLC와 엠플레이어 등 잘 알려진 클라이언트에 사용되는 오픈 소스 C++ 서버 및 클라이언트 라이브러리이다.
• Managed Media Aggregation: .NET C# RFC 준수 RTSP 구현체이다.
• 님블 스트리머(Nimble Streamer): TCP 인터리빙 재생 출력과 함께 RTSP pull 및 announce 입력을 지원한다.
• pvServer: 과거 이름은 PacketVideo Streaming Server로, 알카텔-루센트의 스트리밍 서버 제품이다.
• 퀵타임 스트리밍 서버(QuickTime Streaming Server): 맥 OS X 서버에 기본 포함되는 애플의 클로즈드 소스 스트리밍 서버이다.
• SharpRTSP: RTSP 클라이언트, RTSP 서버를 빌드하고 RTP 데이터 스트림을 관리하기 위한 오픈 소스 C# RTSP 라이브러리이다.
• TV 서버(TV Server): RTSP/RTP, HTTP, HTTPS (HLS, MSS, MPEG-DASH)용 멀티 포맷 스트리밍 서버이다. Edgeware의 스트리밍 서버 제품이다. (소프트웨어, 하드웨어 버전)
• ViaMotion: Anevia의 주문형 비디오(VOD)용 내장 RTSP 서버이다.
• VideoLAN: 오픈 소스 미디어 플레이어 및 스트리밍 서버이다.
• VX30: Maui X-Stream의 스트리밍 비디오 서버 및 임베디드 자바 클라이언트이다.
• 윈도우 미디어 서비스(Windows Media Services): [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/cc245238.aspx 윈도우 미디어 확장 기능]과 함께 수정된 RTSP를 사용하는, 과거에 윈도우 서버에 포함된 마이크로소프트의 스트리밍 서버이다.
• Wowza Streaming Engine: RTSP/RTP, RTMP, MPEG-TS, ICY, HTTP (HTTP 라이브 스트리밍, HTTP 동적 스트리밍, 스무스 스트리밍, MPEG-DASH), WebRTC용 멀티 포맷 스트리밍 서버이다.
• 제논 스트리밍 서버(Xenon Streaming Server): Vidiator 테크놀로지(미국)의 모바일 스트리밍 서버이다.
• 유튜브: 데스크톱에서 모바일 HTTPS 버전을 통해 사이트를 볼 때 사용 가능한 스트리밍 옵션이다.
• 앤트 미디어 서버(Ant Media Server): 커뮤니티 버전^[16]은 RTSP/S 소스에서 가져오기를 지원하며 HLS를 사용하여 라이브 스트리밍하거나 MP4로 녹화할 수 있다. 엔터프라이즈 버전은 RTSP를 WebRTC로 변환하여 종단 간 대기 시간을 약 200ms~500ms로 줄일 수 있다.
• 오븐미디어엔진(OvenMediaEngine)은 RTSP 푸시 입력을 지원하는 오픈 소스 저지연 스트리밍 서버이다.
• Motion: 리눅스용 무료 CCTV 소프트웨어 애플리케이션이다.

9. 2. 클라이언트

• 아스트라^[25]
• FFmpeg^[26]
• GStreamer
• 제트오디오
• LIVE555 라이브미디어 / openRTSP: VLC와 엠플레이어 등에서 사용되는 오픈 소스 C++ 서버 및 클라이언트 라이브러리이다.
• 미디어 플레이어 클래식
• 엠플레이어
• MythTV (Freebox를 통해)
• omxplayer
• 퀵타임
• 리얼플레이어
• SeeStreamSharp(https://gitlab.com/jesnil/SeeStreamSharp/wikis/home): ISO 베이스 미디어 파일 포맷에 대한 미디어 스트림 녹화를 구현하는 RTSP 클라이언트. (오픈 소스, .NET 기반, 태스크 기반의 비동기 메소드 호출)
• 스카이프
• 스포티파이
• VLC 미디어 플레이어
• 윈앰프
• 윈도우 미디어 플레이어
• xine

참조

_[1] 서적 InfoWorld https://books.google[...] InfoWorld Media Group, Inc. 1998-03-02
_[2] 서적 Handbook of Emerging Communications Technologies: The Next Decade https://books.google[...] CRC Press
_[3] 뉴스 Real Time Streaming Protocol (RTSP) https://tools.ietf.o[...] 2021-02-23
_[4] 뉴스 RTSP prime http://www.cs.columb[...] Columbia University 1996-12
_[5] 뉴스 Real Time Streaming Protocol (RTSP) (draft-ietf-mmusic-rtsp-01.txt) https://tools.ietf.o[...] 2021-02-23
_[6] 뉴스 Real Time Streaming Protocol (RTSP) (draft-ietf-mmusic-rtsp-08.txt) https://tools.ietf.o[...] 2021-02-23
_[7] 간행물 Real Time Streaming Protocol (RTSP) IETF 1998
_[8] 간행물 Real-Time Streaming Protocol Version 2.0 https://tools.ietf.o[...] 2021-02-23
_[9] 웹사이트 Developer - QuickTime - Letters from the Ice Floe https://developer.ap[...] 2024-09-22
_[10] 웹사이트 Service Name and Transport Protocol Port Number Registry https://www.iana.org[...]
_[11] 웹사이트 Secure RTSP streaming - SRTP/RTSPS https://www.ipcamliv[...]
_[12] Github MediaMTX https://github.com/b[...]
_[13] Github Ant Media Server Community https://github.com/a[...]
_[14] 웹사이트 Ngraziano/SharpRTSP https://github.com/n[...]
_[15] 논문 User Centric Media
_[16] 간행물 ant-media/Ant-Media-Server https://github.com/a[...] Ant Media 2024-12-13
_[17] 웹사이트 YouTube Mobile A Bust! (Getting 3GP/RTSP to work on WM5) https://chrisduke.tv[...] 2007-06-23
_[18] 문서 cURL — Changes http://curl.haxx.se/[...]
_[19] 웹사이트 FFmpeg Documentation http://ffmpeg.org/ff[...] The FFmpeg project 2012-09-11
_[20] 서적 InfoWorld https://books.google[...] InfoWorld Media Group, Inc. 1998-03-02
_[21] 서적 Handbook of Emerging Communications Technologies: The Next Decade https://books.google[...] CRC Press
_[22] 간행물 Real Time Streaming Protocol (RTSP) IETF 1998
_[23] 간행물 Rate Adaption Techniques for WebTV
_[24] 웹사이트 erlyvideo website http://erlyvideo.org[...]
_[25] 문서 cURL — Changes http://curl.haxx.se/[...]
_[26] 웹인용 FFmpeg Documentation http://ffmpeg.org/ff[...] The FFmpeg project 2012-09-11