O que é o protocolo de transmissão em tempo real (RTSP)

O streaming tornou-se uma convenção popular em várias plataformas. É uma óptima forma de apresentar informações visuais que educam, informam e entretêm. O streaming surgiu como um fantástico meio online porque é escalável e os utilizadores podem capitalizar a maior largura de banda de rede a que têm acesso.

A transmissão em direto é mais comum do que nunca, e a facilidade de instalar uma câmara e orquestrar o que é essencialmente uma operação de botão de pressão aumentou o leque de possibilidades para os utilizadores de todo o mundo. O aparecimento de plataformas de streaming e servidores multimédia fáceis de utilizar incentivou uma geração de streamers que criam vídeos em direto para diferentes fins.

Com o avanço das câmaras IP (Internet Protocol), os utilizadores podem transmitir/gravar vídeo em direto sem terem de operar a câmara em tempo real. A natureza autossuficiente das câmaras IP, combinada com a capacidade de gravar e enviar dados através da Internet, dá ao emissor o máximo controlo.

As câmaras IP são normalmente utilizadas para:

• Salas de aula/teatros de conferências
• Imagens de trânsito
• Câmaras de segurança
• Eventos
• Segurança doméstica pessoal

Quando algo é gravado através de uma câmara IP, os dados são transmitidos utilizando o protocolo RTSP (Real Time Streaming Protocol).

Mas o que é exatamente o RTSP e porque é que é tão importante para a experiência de transmissão?

Índice:

• O que é o Real Time Streaming Protocol?
  
• O que é o protocolo RTSP?
• Qual é a diferença entre RTSP e RTMP?
• O que é RTSP para WebRTC?
• RTSP: Um olhar sob o capô
• O que é o Adaptive Bitrate Streaming?
• Conclusão

O que é o Real Time Streaming Protocol?

O Real-Time Streaming Protocol (RTSP) e o Real-Time Media Processing (RTMP) costumavam ser os principais sistemas de regulação, formatação e processamento de fluxos de multimédia. No entanto, a principal desvantagem destas regras de governação é que requerem um servidor dedicado e tendem a não funcionar tão bem com emissões em grande escala.

Na atual era do streaming avançado, o RTSP é predominantemente utilizado para transmitir fluxos de câmaras IP. A vantagem das câmaras IP é que não necessitam de um dispositivo de gravação local, o que significa que pode transmitir imagens em direto através de uma rede local. Isto faz com que as câmaras IP sejam a solução perfeita para câmaras de segurança digitais, porque recebem as imagens e enviam-nas para uma rede e não para uma localização física. É durante este processo de transmissão de dados que o RTSP é normalmente utilizado como protocolo de contribuição. Com o servidor multimédia certo instalado, os fluxos podem ser reembalados para que possam ser visualizados em vários dispositivos.

Agora que já sabe o que é o RTSP e os seus objectivos de utilização geral, vamos aprofundar um pouco mais o protocolo…

O que é o protocolo RTSP?

O RTSP começou por ser uma forma de os utilizadores desfrutarem de conteúdos de áudio e vídeo online sem terem de descarregar ficheiros para os seus dispositivos. Representou a evolução do consumo de conteúdos em linha, em que a possibilidade de transmitir através da Internet era um conceito revolucionário.

No panorama atual, o streaming de taxa de bits adaptável através de protocolos baseados em HTTP é mais utilizado porque não requer servidores dedicados. No entanto, o RTSP não perdeu a sua relevância. Enquanto as câmaras IP forem dispositivos de gravação proeminentes, o RTSP pode ser aplicado em muitos contextos.

O que é fantástico no RTSP é a sua capacidade de transmitir eficazmente áudio/vídeo de uma fonte para outra. Por exemplo, se tiver uma câmara IP configurada para gravar a parte da frente da sua casa, o RTSP pode ajudar a transportar conteúdos de baixa latência através da Internet para que possam ser reproduzidos num dispositivo à sua escolha.

Como protocolo, o RTSP representa um conjunto de regras que regem a comunicação de informações de um sistema para outro. O Protocolo de Transferência de Hipertexto (HTTP) funciona de forma semelhante, em que as hiperligações e os dados das páginas Web são transmitidos através da Web utilizando sistemas de governo entre os navegadores e os servidores Web.

O RTSP fornece conteúdos de transmissão em direto como uma tecnologia de base que coordena as informações entre a fonte e o servidor de transmissão. Facilita o streaming através da comunicação com o servidor multimédia que tem instalado. Isto é vantajoso porque os dados em si não precisam de ser transmitidos, apenas os dados de streaming reais para um acesso conveniente quando quiser. Quando se configura uma câmara IP através de RTSP, esta comunica com o servidor de streaming e transmite dados de áudio e vídeo para consumo.

Qual é a diferença entre RTSP e RTMP?

O Protocolo de Mensagens em Tempo Real (RTMP) é uma tecnologia que funciona em conjunto com o Protocolo de Controlo de Transmissão (TCP). Tal como o RTSP, foi inicialmente desenvolvido para transmitir áudio, vídeo e outros dados em tempo real. A sua compatibilidade com o TCP permite uma comunicação avançada entre o aparelho de controlo e o servidor onde os dados são transmitidos. Isto significa que o utilizador pode desfrutar de um fluxo consistente e fiável através do seu dispositivo de gravação.

O RTMP é normalmente utilizado como protocolo para plataformas de transmissão em direto. Converte fluxos de dados em formatos reproduzíveis, tirando partido de codificadores de baixo custo. O RTSP e o RTMP partilham muitas características comuns e não estão em concorrência entre si. A decisão de utilizar um em detrimento do outro depende das exigências da sua plataforma e da operação de streaming em geral.

O que é fantástico no RTMP e no RTSP é que ambos têm baixa latência e podem controlar fluxos de multimédia, fornecendo multimédia a pedido, em tempo real, através de uma ligação estável.

No entanto, o RTSP é perfeito como alternativa de transmissão mais barata e mais simples. Desenvolveu-se significativamente devido à sua utilização generalizada pelos engenheiros quando o RTMP foi isolado como uma tecnologia proprietária. Como já foi referido, RTSP é a norma na maioria das câmaras IP. É excelente para fluxos localizados e como entrada para sistemas de conferência ou monitorização.

O que é RTSP para WebRTC?

Embora o RTSP seja incrivelmente útil, não deixa de ter as suas desvantagens. Os fluxos devem ser reempacotados para uma reprodução mais amigável, mas, infelizmente, isso pode resultar em problemas de latência que podem causar atrasos e desfasamentos genéricos. Dada a utilização crítica das câmaras IP em situações de vigilância altamente importantes, é essencial que consiga ultrapassar os problemas de latência para promover uma reprodução clara e nítida, onde possa identificar o que está a acontecer no ecrã.

Uma das melhores formas de garantir um melhor fornecimento de vídeo é utilizar as comunicações Web em tempo real (WebRTC). Isto transcendeu o panorama do streaming, convertendo os feeds RTSP em fluxos em tempo real que são apresentados com uma qualidade clara e sem problemas de reprodução.

O WebRTC é compatível com a maioria dos navegadores e mantém a entrega em sub-segundos. Proporciona uma experiência de visualização mais consistente do que o RTSP, que, por si só, pode causar até 20 segundos de latência.

O WebRTC funciona através do restreaming de conteúdos a partir de RTSP. A sua aplicação sublinha a importância de trabalhar com um servidor de multimédia eficaz, que irá ingerir o fluxo da sua câmara IP e reembalá-lo em WebRTC. Pode então aceder ao URL da sua página de reprodução alojada na Web quando quiser.

RTSP: Um olhar sob o capô

O RTSP utiliza comandos para enviar pedidos do cliente para o servidor. Tudo isto faz parte integrante do controlo e da negociação das transmissões mediáticas.

O RTSP utiliza os seguintes comandos:

• Opções
• Anunciar
• Descrever
• Configuração
• Jogar
• Pausa
• Registo
• Desmontagem
• Redirecionar

Estes são coordenados para apresentar os meios de comunicação na sua melhor forma possível. Quando os dados são transferidos e reempacotados através do servidor, os utilizadores podem aceder ao conteúdo através de uma ligação gerada. A capacidade de reproduzir ficheiros a pedido, sem que estes tenham de ser fisicamente armazenados no seu dispositivo, é uma das principais razões pelas quais o RTSP continuará a desempenhar um papel proeminente no mundo do streaming.

O RTSP utiliza os seguintes codecs de áudio e vídeo:

• AAC, AAC-LC, MP3, Speed, Vorbis, Opus e HE-AAC+ v1 e v2
• H.265, VP9, VP8, H.264

Como sistema de protocolo, raramente é utilizado para reprodução porque não está formatado para criar um ficheiro físico que é reproduzido num dispositivo. No entanto, é compatível com o Quicktime Player, com dispositivos móveis compatíveis com 3Gpp e com o leitor multimédia VLC.

É ótimo para a transmissão de baixa latência, mas não está optimizado para a qualidade da experiência e a escalabilidade. Por este motivo, o streaming com taxa de bits adaptável é amplamente utilizado noutros contextos, especialmente quando as câmaras IP não estão em funcionamento.

O que é o Adaptive Bitrate Streaming?

O streaming em tempo real evoluiu significativamente desde a sua criação. Embora tenham surgido tecnologias mais recentes, como o streaming com taxa de bits adaptável, o RTSP mantém a sua posição como protocolo vital para as funções essenciais de streaming.

O funcionamento do RTSP assemelha-se ao do HTTP, pelo que continua a ser compatível com as redes HTTP. O aumento da proeminência do streaming com taxa de bits adaptável e outras tecnologias progressivas baseadas em HTTP eclipsaram o RTSP em muitos ambientes de streaming.

O streaming com taxa de bits adaptável é mais adequado na maioria dos contextos de streaming porque os fluxos não têm de ser reempacotados em protocolos como o HTTP Live Streaming (HLS). O processo melhora a transmissão em fluxo contínuo através de redes HTTP e ocorre durante a fase de codificação da produção de vídeo. É quando os vídeos são convertidos num formato que pode ser utilizado em vários dispositivos.

O streaming com taxa de bits adaptável permite que os vídeos sejam segmentados em componentes mais pequenos. Quando os vídeos são transmitidos pelo espetador, os ficheiros de vídeo são transferidos do servidor para a pessoa que está a ver o conteúdo. Quando os vídeos são segmentados em clips mais pequenos, o espetador não tem de esperar que um vídeo inteiro carregue para poder começar a vê-lo.

Sem segmentação, todo o ficheiro de vídeo teria de ser descarregado antes de poder ser reproduzido. O que torna o streaming adaptativo tão importante para o streaming é o facto de dar aos utilizadores a possibilidade de transmitir conteúdos a uma taxa de bits que o seu dispositivo/ligação à Internet consegue suportar. O leitor de vídeo determinará o nível de taxa de bits que pode ser acedido com base nas condições actuais. Encontrará o valor mais elevado que o utilizador conseguir suportar, o que significa que os streamers podem lançar conteúdos para um vasto conjunto de utilizadores e para um maior número de espectadores disponíveis.

Conclusão

O streaming com taxa de bits adaptável codifica os ficheiros para que o espetador possa encontrar a correspondência ideal para a sua ligação. Embora a sua popularidade no YouTube e noutras plataformas online seja generalizada, o RTSP estabeleceu-se e manterá a sua relevância enquanto as câmaras IP forem predominantes.

O RTSP continuará a ser utilizado para a ingestão de media como primeira porta de chamada para um fluxo de trabalho de streaming mais alargado. Difere na abordagem porque envia comandos em vez de transmitir dados reais do fluxo.

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