АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

Протокол Secure Reliable Transport (SRT)

Протокол Secure Reliable Transport (SRT) — это открытый протокол передачи видео, использующий транспортный протокол UDP. Спецификация протокола SRT доступна как Internet Draft в IETF[1].

Обзор

SRT обеспечивает соединение и управление, надёжную передачу, аналогичную TCP; однако реализует это на прикладном уровне, используя протокол UDP как транспортный уровень. Он поддерживает восстановление пакетов при сохранении низкой задержки (по умолчанию: 120 мс). SRT также поддерживает шифрование с использованием AES.

Протокол был создан на основе проекта UDT[2], который был разработан для быстрой передачи файлов. Он обеспечивал механизм надёжности, используя схожие методы для соединения, номеров последовательности, подтверждений и повторной передачи потерянных пакетов. Используется выборочная и немедленная (NAK-основная) повторная передача.

SRT добавил несколько функций для поддержки режима потоковой передачи в реальном времени:

  1. Управляемая задержка с передачей времени источника (доставка пакетов на основе временных меток)
  2. Ослабленный контроль скорости отправителя
  3. Условное отбрасывание пакетов «слишком поздно» (предотвращает head-of-line blocking, вызванную потерянным пакетом, который не был восстановлен вовремя)
  4. Оперативная повторная передача пакетов (периодический NAK-отчёт)

Заголовок пакета

Пакеты SRT создаются на прикладном уровне и передаются транспортному уровню для доставки. Каждый блок медиа- или управляющих данных SRT, созданный приложением, начинается с заголовка пакета SRT[1].

Заголовок пакета SRT
Смещения Октет 0 1 2 3
Октет Бит[a] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
0 0 F Значение поля зависит от типа пакета
4 32 Значение поля зависит от типа пакета
8 64 Временная метка
12 96 ID сокета назначения

Данные (Data packet)

Заголовок пакета данных SRT
Смещения Октет 0 1 2 3
Октет Бит[a] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
0 0 0 Номер последовательности пакета
4 32 PP O KK R Номер сообщения
8 64 Временная метка
12 96 ID сокета назначения

Поля заголовка:

  • Номер последовательности пакета (31 бит)
  • PP (2 бита): флаг позиции пакета
  • O (1 бит): флаг порядка
  • KK (2 бита): флаг шифрования на основе ключа
  • R (1 бит): флаг повторной передачи пакета
  • Номер сообщения (26 бит)
  • Данные (переменная длина)

Управляющий пакет (Control packet)

Заголовок управляющего пакета SRT
Смещения Октет 0 1 2 3
Октет Бит[a] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
0 0 1 Тип управления Подтип
4 32 Информация, специфичная для типа
8 64 Временная метка
12 96 ID сокета назначения

Поля заголовка:

  • Тип управления (15 бит): тип управляющего пакета
  • Подтип (16 бит)
  • Информация, специфичная для типа (32 бита)
  • Поле управляющей информации (переменная длина)

История

Secure Reliable Transport — это открытый протокол передачи видео, изначально разработанный компанией Haivision. По данным SRT Alliance, организации, продвигающей технологию, он оптимизирует производительность потоковой передачи. Это помогает минимизировать влияние джиттера и изменений пропускной способности, а механизмы коррекции ошибок способствуют минимизации потерь пакетов. SRT поддерживает сквозное шифрование с использованием AES[3]. При выполнении повторных передач SRT пытается повторно передавать пакеты только в течение ограниченного времени, определяемого задержкой, установленной приложением[4].

По словам Марка Цимонтковски, архитектора SRT, помимо передачи MPEG транспортных потоков через общедоступный интернет, протокол также используется для IoT-соединений, обмена метаданными, в качестве коммуникационного протокола, а также для передачи несжатых данных[5].

Референсная реализация протокола изначально была опубликована под лицензией Lesser General Public License версии 2.1[6], но затем была переведена на Mozilla Public License 22 марта 2018 года[7].

SRT поддерживается в свободных мультимедийных фреймворках GStreamer, FFmpeg, OBS Studio и в медиаплеере VLC[4][8].

Проект UDP-based Data Transfer Protocol (UDT) стал основой для проекта SRT[9]. C API SRT во многом основан по дизайну на API UDT[10]

SRT был разработан для передачи видео с низкой задержкой в реальном времени[9][3].

Компания Haivision выпустила протокол SRT и референсную реализацию как открытое программное обеспечение на выставке NAB Show в 2017 году[9].

В марте 2020 года индивидуальный Internet-Draft, draft-sharabayko-mops-srt[1], был представлен на рассмотрение рабочей группе Media OPerationS (MOPS) Internet Engineering Task Force.

Альянс SRT

SRT Alliance — это организация, члены которой разрабатывают, используют и продвигают протокол Secure Reliable Transport и программное обеспечение на его основе. Основателями альянса являются компании Haivision и Wowza Streaming Engine[11].

Реализации

Существует две доступные реализации: открытая библиотека SRT от Haivision, написанная на C, и GoSRT — версия, написанная на чистом Go[12].

Библиотека Haivision на C

API на языке C в основном основан на предыдущем API UDT, с последующими изменениями по мере добавления новых функций. API очень похож на API TCP.

SRT предлагает три рабочих режима, из которых первые два были заимствованы из UDT:

  • Режим потоковой передачи файлов: как TCP
  • Режим передачи сообщений файла: аналогично протоколу SCTP — отправка блоков данных с чётко определёнными границами
  • Режим реального времени: данные должны передаваться небольшими пакетами (обычно до 1316 байт, если передаваемый поток — MPEG-TS) с уже соответствующими временными интервалами между ними. Те же отдельные пакеты с теми же временными интервалами затем доставляются на стороне получателя.

Библиотека SRT также предлагает следующие возможности:

  1. Шифрование с использованием заранее согласованного ключа. Поддержка шифрования изначально обеспечивалась OpenSSL, теперь также могут использоваться Nettle (GNU TLS) или mbedTLS.
  2. SRT Access Control (также «StreamID») может использоваться приложениями для идентификации ресурсов и применения метода доступа по имени пользователя и паролю при использовании одного и того же сервисного порта для нескольких целей[13].
  3. Опциональный механизм Forward Error Correction.

Более подробная документация доступна в документации исходного кода.

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 Биты упорядочены от наиболее значимого к наименее значимому; смещение бита 0 — это наиболее значимый бит первого октета. Октеты передаются в сетевом порядке. Порядок передачи бит зависит от среды.
  1. ↑ 1 2 3 Sharabayko, M.P & Sharabayko, M.A (2021), The SRT Protocol, IETF, I-D draft-sharabayko-srt-01, <https://datatracker.ietf.org/doc/html/draft-sharabayko-srt-01>. Проверено 20 октября 2023. 
  2. ↑ UDT: Breaking the Data Transfer Bottleneck. udt.sourceforge.io. Дата обращения: 27 августа 2020.
  3. ↑ 1 2 Haivision. Secure, Reliable, Transport. GitHub (26 сентября 2021).
  4. ↑ 1 2 Olivier Crête. SRT in GStreamer (16 февраля 2018).
  5. ↑ It glues everything together: an interview with Marc Cymontkowski, evangelist of SRT (5 ноября 2019).
  6. ↑ Michael Larabel. SRT Video Transport Protocol Open-Sourced. Phoronix (24 апреля 2017).
  7. ↑ Roman rndi. Change License to MPLv2.0 · Haivision/srt@a75d4c4. GitHub (22 марта 2018).
  8. ↑ Olivier Crête. Secure Video Comes of Age (June 2018).
  9. ↑ 1 2 3 Marc Cymontkowski. "Why We Created SRT and the Difference Between SRT and UDT".
  10. ↑ "Haivision srt API docs"
  11. ↑ Microsoft Joins SRT Open Source Streaming Project (17 сентября 2018).
  12. ↑ datarhei. Implementation of the SRT protocol in pure Go. GitHub (25 февраля 2025).
  13. ↑ SRT Access Control Guidelines. GitHub (7 ноября 2019).

Ссылки

Категории