在过去10到15年间,娱乐内容向终端用户的分发与消费方式经历了一场巨大的变革。这场变革的根本驱动力,在于消费者渴望能够随时随地、使用手边任何可用的播放设备来观看内容。而想要大规模地满足这种需求,唯有依托互联网的覆盖范围与强大能力。由于几乎所有的播放和显示设备(如智能电视、平板电脑、个人电脑、智能手机、游戏主机等)都支持互联网核心协议(IP、TCP和UDP),因此它们得以在任何地点、任何时间接入互联网。
近期,这种向IP网络进行内容分发的转型也延伸到了娱乐行业的B2B(企业级)领域。无论是在制作环节(摄像机已具备IP功能,IP切换台和路由器正在取代传统的SDI设备[1]),还是在后期制作,乃至向多频道视频节目发行商(MVPDs)提供内容回传信号的过程中,这一趋势都清晰可见。
然而,互联网传统的传输协议(UDP和TCP)在这些趋势出现之前便已设计完成,这使得它们在面对各种音视频传输场景时表现并非最优。这种“非最优性”早在1990年“应用层成帧(ALF)”概念首次被提出时就已被业界所认知[ALF]。ALF允许应用程序在应用层自定义传输层功能(如差错控制和速率控制),以满足其特定需求。随着需要通过IP网络传输多媒体内容(视频、音频、隐藏字幕及相关元数据)的应用大量涌现,业界开发出了众多ALF传输协议,以实现各个应用场景下的最佳性能。其中,最早被广泛部署的是20世纪90年代中期推出的实时传输协议(RTP)及其配套的实时传输控制协议(RTCP)。此后,许多其他协议也相继问世——有些是专有协议,有些是开源协议,有些已完全标准化,有些仍处于草案规范阶段——导致如今各种协议的首字母缩写层出不穷,令人眼花缭乱。
本文旨在梳理这些令人困惑的协议缩写,概述其中较为主流的协议,并明确它们最能发挥价值的适用场景。
| 协议名称 | 传输层协议 | 是否压缩 | 延迟特性 | 主要应用场景 | 开源/专有状态 | 错误恢复机制 | 其他关键特点 |
| RTP/RTCP | UDP | 否 (仅传输载荷,压缩由编码决定) |
低 (取决于网络,无内置重传延迟) |
传统OTT(已淘汰)、贡献分发、主分发、视频会议 | 开放标准 (IETF RFC) |
无内置重传 (通常配合FEC使用) |
包含序列号和时间戳;RTCP用于QoS监控;防火墙穿透性差;不支持CDN缓存扩展。 |
| HLS / DASH (HTTP Adaptive Streaming) |
TCP (HTTP/3为UDP) |
是 (分片传输,支持多码率) |
高 (传统30s+,低延迟模式可降至几秒) |
面向最终用户的OTT分发、VOD、直播 | 开放标准 (DASH为MPEG标准,HLS为Apple主导) |
依赖TCP重传 (应用层通过切换码率适应带宽) |
基于文件下载而非流;利用CDN缓存扩展性好;客户端智能适应带宽;防火墙友好。 |
| RTMP | TCP | 是 (分片传输) |
低 (亚秒级,但受TCP限制) |
遗留系统、推流到CDN边缘、旧版Flash应用 | 专有 (Adobe,现已部分开放规范但已弃用) |
依赖TCP重传 | 基于Flash;多路复用;Adobe已停止支持;仅建议在需要兼容旧设备时使用。 |
| Zixi | UDP | 否 (传输编码后的流) |
低 (可配置,通常<1500ms) |
主分发、远程制作、可靠直播传输 | 专有 (Zixi Corporation) |
FEC (Z-FEC) + ARQ (混合机制) |
支持链路绑定(Bonding);动态码率适应;高可靠性;需专用组件(Feeder/Broadcaster/Receiver)。 |
| SRT (Secure Reliable Transport) |
UDP | 否 (传输编码后的流) |
低 (可配置,通常几百毫秒) |
贡献分发、跨互联网直播传输、替代RTMP/Zixi | 开源 (由Haivision发起,SRT联盟推广) |
ARQ (可选FEC,但规范未详述实现) |
基于UDT;会话连接导向;AES-128加密;不支持链路绑定;在亚太及价格敏感市场接受度高。 |
| RIST (Reliable Internet Stream Transport) |
UDP | 否 (基于RTP) |
中/低 (取决于Profile,ARQ引入缓冲延迟) |
跨厂商互操作的主分发、互联网可靠传输 | 开放标准 (Video Services Forum, VSF) |
ARQ (NACK) (Simple Profile) FEC (Main Profile) |
旨在解决专有协议互操作性问题;支持链路绑定;Main Profile支持加密(DTLS)和多路复用;实现细节由厂商决定。 |
| QUIC | UDP | 否 (传输层协议,上层应用决定) |
低 (相比TCP握手更快,无队头阻塞) |
下一代Web传输、HTTP/3底层、对延迟敏感的Web应用 | 开放标准 (IETF) |
内置丢包恢复 (独立流控制,无队头阻塞) |
HTTP/3的基础;解决TCP多路复用时的队头阻塞问题;集成TLS 1.3;连接迁移能力强。 |
| NDI (Network Device Interface) |
UDP/TCP (主要基于UDP组播) |
是 (支持高效率和压缩格式) |
中 (软件同步,非帧精确) |
局域网内ProAV、直播制作、视频会议、软件定义工作流 | 专有 (NewTek/Vizrt,提供免费SDK) |
无明确内置机制 (依赖局域网高带宽和低丢包) |
自动发现(Zero Config);易于部署;对硬件要求低;不适合长距离或高丢包网络;主要用于局域网内 uncompressed/visually lossless 传输。 |