RTSP协议详解与C++实现实例
一、RTSP简介
RTSP（Real-Time Streaming Protocol，实时流传输协议）是由 RealNetworks 与 Netscape 于 1998 年提出的应用层协议，用于控制流媒体服务器，比如播放、暂停、快进、回放等操作，其功能类似于“远程控制器”，控制客户端和服务器之间的多媒体传输会话。
RTSP 本身不传输媒体数据，它主要负责会话的建立和控制，媒体数据通常通过 RTP（Real-time Transport Protocol）或 RTCP 传输。
二、RTSP协议工作原理
RTSP 的核心是控制视频/音频流的状态切换，常用命令有：
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| OPTIONS | 查询服务器支持的命令 |
| DESCRIBE | 获取媒体描述信息（如 SDP） |
| SETUP | 初始化会话，建立 RTP 传输通道 |
| PLAY | 开始流媒体播放 |
| PAUSE | 暂停播放 |
| TEARDOWN | 关闭会话，释放资源 |
典型流程如下：
Client → Server| OPTIONS ----------------->| DESCRIBE ----------------->| SETUP ----------------->| PLAY ----------------->| RTP流传输 <----------------| PAUSE/TEARDOWN ----------->
三、RTSP C++客户端实现方案
你可以使用以下两种方式实现 RTSP 客户端：
✅ 方法一：基于 FFmpeg 库
FFmpeg 支持通过 libavformat 和 libavcodec 实现对 RTSP 流的拉取与解码。
✅ 方法二：使用 live555（原生支持 RTSP）
live555 是一个纯 C++ 实现的流媒体库，支持完整的 RTSP 协议。
我们这里以 FFmpeg + C++ 实现 RTSP 拉流并保存为文件 为例。
四、FFmpeg + C++ 实现 RTSP拉流保存
🔹 依赖环境
- FFmpeg 安装（需包含开发头文件和库）
- C++17 编译器（如 g++）
🔹 示例代码
#include <iostream>
extern "C" {
#include <libavformat/avformat.h>
#include <libavutil/timestamp.h>
}int main(int argc, char* argv[]) {const char* rtsp_url = "rtsp://your-ip-address/stream";const char* output_file = "output.mp4";avformat_network_init();AVFormatContext* input_ctx = nullptr;// 打开 RTSP 输入if (avformat_open_input(&input_ctx, rtsp_url, nullptr, nullptr) < 0) {std::cerr << "Could not open input file." << std::endl;return -1;}if (avformat_find_stream_info(input_ctx, nullptr) < 0) {std::cerr << "Failed to get stream info." << std::endl;return -1;}av_dump_format(input_ctx, 0, rtsp_url, 0);// 创建输出上下文AVFormatContext* output_ctx = nullptr;avformat_alloc_output_context2(&output_ctx, nullptr, nullptr, output_file);if (!output_ctx) {std::cerr << "Could not create output context." << std::endl;return -1;}// 拷贝流信息for (unsigned i = 0; i < input_ctx->nb_streams; i++) {AVStream* in_stream = input_ctx->streams[i];AVStream* out_stream = avformat_new_stream(output_ctx, nullptr);avcodec_parameters_copy(out_stream->codecpar, in_stream->codecpar);out_stream->codecpar->codec_tag = 0;}// 打开输出文件if (!(output_ctx->oformat->flags & AVFMT_NOFILE)) {if (avio_open(&output_ctx->pb, output_file, AVIO_FLAG_WRITE) < 0) {std::cerr << "Could not open output file." << std::endl;return -1;}}avformat_write_header(output_ctx, nullptr);AVPacket pkt;while (av_read_frame(input_ctx, &pkt) >= 0) {AVStream* in_stream = input_ctx->streams[pkt.stream_index];AVStream* out_stream = output_ctx->streams[pkt.stream_index];// 时间戳转换pkt.pts = av_rescale_q_rnd(pkt.pts, in_stream->time_base, out_stream->time_base,(AVRounding)(AV_ROUND_NEAR_INF | AV_ROUND_PASS_MINMAX));pkt.dts = av_rescale_q_rnd(pkt.dts, in_stream->time_base, out_stream->time_base,(AVRounding)(AV_ROUND_NEAR_INF | AV_ROUND_PASS_MINMAX));pkt.duration = av_rescale_q(pkt.duration, in_stream->time_base, out_stream->time_base);pkt.pos = -1;av_interleaved_write_frame(output_ctx, &pkt);av_packet_unref(&pkt);}av_write_trailer(output_ctx);avformat_close_input(&input_ctx);if (!(output_ctx->oformat->flags & AVFMT_NOFILE))avio_closep(&output_ctx->pb);avformat_free_context(output_ctx);avformat_network_deinit();std::cout << "Finished saving stream to " << output_file << std::endl;return 0;
}
收起
🔹 编译命令示例：
g++ rtsp_recorder.cpp -o rtsp_recorder \`pkg-config --cflags --libs libavformat libavcodec libavutil`
五、其他扩展建议
✅ 播放 RTSP
- 使用 OpenCV + FFmpeg 解码并实时播放
- 用 SDL2 实现视频输出
✅ 录制 RTSP 多路流
- 使用多线程拉取多个通道
- 每个通道维护独立 AVFormatContext
✅ 使用 live555 的 RTSPClient 示例
live555 提供一个 testRTSPClient.cpp，可作为完整的 RTSP 控制示例。
六、总结
| 优点 | 缺点 |
|---|---|
| 1. 专为流媒体控制设计 2. 支持多种传输方式（TCP/UDP） 3. 可实现按需播放、暂停、快进等功能 | 1. 需要配合 RTP/RTCP 使用 2. NAT/防火墙穿透差 3. 实现复杂 |
RTSP 协议在网络摄像头、安防监控、直播回看等场景中被广泛采用，借助 FFmpeg 或 live555 等库，你可以灵活实现 RTSP 客户端、流媒体录制、边看边存等高级功能。