SRT流媒体传输协议小结

摘抄自Cogent的微信公众号
https://mp.weixin.qq.com/s/3kyRZiqpfQ_CihMAAU7UmA

连接过程

握手模式

caller

作为连接的发起者，知道对应设置Listener模式设备的公网IP地址及其监听的UDP端口。

1. 让一台设备发起建立一个点对点传输的SRT连接；
2. 设备所在的网络有防火墙，但没有防火墙操作权限；
3. 设备的IP地址是DHCP动态获取的；
4. 设备没有固定的公网IP地址。

Listener

监听发起的SRT请求，需要知道使用哪个UDP端口，并在这个端口一直监听。

1. 让一台设备监听发起SRT会话的请求；
2. 设备所在的网络有防火墙，并且可以控制防火墙，打开需要的UDP端口；
3. 设备直接暴露在公网环境下。

Rendezvous

两端共同协商建立连接，基本不使用此种连接

1. 两台设备所在的网络都有防火墙，但是没有防火墙的操作权限，如果防火墙设置了适当的工作模式（将在Section 3. SRT实际应用场景中详细介绍），可通过此模式建立SRT会话。

参数

1. Round Trip Time(RTT)——往返延时
   发送端发送数据后收到来自及手段的确认中间的时间差，ping命令查看

2. RTT Multiplier（RTT倍数）

   计算SRT延时的数值，反应拥塞程度和RTT之间的关系，该值用于调整SRT延时

   SRT Latency = RTT Multiplier * RTT

3. Packet Loss Rate（丢包率）

   丢掉的数据包占总发包的百分比

   • Constantloss（稳定丢包）

     丢包比例基本稳定，不会出现太大波动，这是需要SRT开销不小于理论值

     Minimum Bandwidth Overhead = 1.65 * Packet Loss Rate

   • Burstloss（爆发式丢包）

     链路出现大量连续丢包，丢包量大于等于SRT latency buffer（缓冲区）内缓存的数据量，要稳定传输，需要SRT开销不小于理论最小值

     Minimum Bandwidth Overhead = 100 ÷ RTT Multiplier

4. Bandwidth Overhead（带宽开销）

   根据网络质量设置的百分比，和视音频总码率相乘，得到的值和总码率相加即当前SRT传输贷款的阈值

   作用是传输伴随SRT流的控制信息数据包，还有媒体数据包的重传，开销角度理解就是用来恢复丢包的额外开销，需要占用的“无效”带宽

   这个值可以是5%~100%，默认25%。

   ffmpeg相关设置

   ​ oheadbw=percents

   ​ inputbw=byte/seconds

   其中inptbw * (100 + oheadbw) / 100

5. Latency（延时）

   这个延时代表了可用于管理SRT数据包最大的buffer大小。

   SRT源设备的buffer会对没有发出的数据包在内部排序，也会保存那些没有被确认收到的数据包。

   SRT目标设备buffer会对收到的包进行排序，保存已经收到并等待解码的数据包（16进制排序）

   如果网络环境比较好，丢包率0.1%~0.2%，可以将RTT Multiplier取为4

   SRT Latency = 4 * RTT

   这个参数在两端都可以设置，最终将取两端中值比较大的哪一个

6. Passphrase（密码）

   ffmpeg参数使用passphrase=string

SRT延时设置的越高，buffer中能存储的数据就越多，可以保证一定时间内输出解码部分的数据流不中断，突然丢包时，SRT源设备会使用SRT最大可用的带宽中未使用的带宽去传输丢失的数据包。

参数设置

1. 检测RTT值

   使用ping来查看RTT，当RTT ≤ 20ms，视RTT为20ms

2. 检测丢包率

   Packet Loss Rate = Resent Bytes ÷ Sent Bytes * 100

   丢包率影响SRT Latency和Bandwidth Overhead，可以通过ipdef检测

   本机检测

   ​ server ------------ iperf -s -p 12345 -i 1

   ​ client ------------- iperf -c 127.0.0.1 -u -b 5.5m -i 1 -p 12345

3. 通过丢包率，在表中查找对应的RTT Multiplier和BW Overhead值

   网络最高丢包率	RTT Multiplier	BW Overhead	最小SRT Latency（在RTT ≤ 20ms时）
   ≤ 1	3	33	60
   ≤ 3	4	25	80
   ≤ 7	5	20	100
   ≤ 10	6	17	120

   1. 其中表格内内BW Overhead为稳定丢包和爆发丢包均考虑，取两种情况的较大值，较大值为100 / RTT Multiplier
   2. SRT Latency为RTT ≤ 20ms时（RTT取值为20ms），实际使用时应带入实测的RTT值
   3. 表格基本代表了一般情况下最高效的SRT设置，网络变差或者希望容错率更高，也可以取更大的值

4. 通过以下公式确定SRT Latency

   SRT Latency = RTT Multiplier * RTT

   当RTT ≤ 20ms，统一取20ms

5. 测试可用链路带宽

   iperf测试

6. 确定传输码率

   SRT传输码率包括视频、音频、元数据等，加上SRT协议开销，使用以下公式

   Channel Capacity＞SRT Stream Bandwidth * (100+ Bandwidth Overhead) / 100

   如果不满足以上公式，减小视音频码率知道满足

   一般建议保留更多带宽抵抗不断变化的链路带宽，所以下式更具安全性

   0.75 * Channel Capacity＞SRT Stream Bandwidth * (100+ Bandwidth Overhead) / 100

7. 检查SRT传输参数设置是否正确

   传输开始后，看Send Buffer数值应该始终不超过SRT Latency的值，如果十分接近，应当适当增加SRT延时

   • 如果偶尔超过，增大SRT延时
   • 如果经常超过，需要增大带宽