嵌入式音视频低延迟传输协议SRT

一、SRT协议简介

SRT(Secure Reliable Transport，安全可靠传输）是一种用于超低（亚秒）延迟的实时音视频流及通用批量数据传输的传输协议。SRT基于UDT协议，Haivision和Wowza合作成立了SRT联盟。SRT解决了复杂的传输时序问题，可以做到支持高吞吐量文件和超清视频的实时传输。SRT是一种开源技术，其开源仓库：

https://github.com/Haivision/srt

二、SRT协议特性

2.1.高质量和高靠性：

无论您的网络多么不可靠，SRT都可以从严重的数据包丢失和抖动中恢复，确保视频流的完整性和高质量。

2.2.低延迟：

为了适应用户的各种部署环境，因此SRT的流错误纠正策略是可配置的。由于SRT建立在UDP协议之上，解决了TCP协议传输延迟高的问题。

2.3.内容不敏感：

SRT在网络传输层运行，它可以传输任何类型的视频格式、编解码器、分辨率或帧速率。

2.4.使用交会模式轻松穿越防火墙：

SRT使用的握手过程支持出站连接，也就是只需要直到双方的公网IP地址，无需在防火墙中打开端口映射。

另外，使用直接从源到目的地的连接，SRT可以减少延迟，消除中心瓶颈，并降低网络成本。

编者备注原理：双方发送源和目的端口完全一致，达到欺骗防火墙通过的目的，从而建立连接。存在如果在网络传输过程中端口被转换，无法连接的问题。

2.5.AES加密：

SRT使用世界各地政府和组织信任的128/192/256位AES加密，确保有价值的内容得到端到端的保护，不会被分发。

2.6.前向纠错（FEC）和包过滤器API：

包过滤器AP允许在发送网络数据包之前，在发送方对其进行自定义处理，并允许在从网络接收到网络数据包之后在接收方对其进行定制处理。

用户可以以任何方式操作生成的数据包过滤器数据，例如用于自定义加密、数据包检查或在数据发送之前访问数据。

创建的第一个插件是前向纠错（FEC），在某些使用情况下，它可以提供比自动重复请求（ARQ）稍低的延迟。此插件允许三种不同的模式：

仅ARQ 重传丢失的数据包
仅FEC 提供接收机侧FEC恢复所需的开销
FEC和ARQ 重新传输FEC无法恢复的丢失数据包

2.7.无缝连接：

与管理网络SMPTE-2022-7类似，连接键合为SRT协议添加了无缝流保护和故障切换。该技术依赖于多个IP网络路径，以防止网络拥塞或中断导致实时视频流的故障中断，从而保持服务的连续性。

该功能通过使用SRT v1.5中引入的套接字组来实现的。套接字组包含多个套接字，当正在使用的套接字发送一个故障信号后，组内其他套接字将接管它的操作。

目前支持两种模式：

广播模式–在广播模式下，数据通过组中的所有成员链接冗余发送。如果其中一条链路出现故障或经历网络抖动和/或数据包丢失，则将通过组中的另一条链路接收丢失的数据。冗余分组在接收机侧被简单地丢弃。
主/备模式–在主/备份模式下，一次仅使用一条（主）链路进行数据传输，而其他（备份）连接处于备用状态，以确保主链路出现故障时传输将继续。主/备份模式的目标是在可能的链路中断发生之前识别它，从而提供一个时间窗口，在该时间窗口内无缝切换到其中一个备份链路。

2.8.访问控制（流ID）：

当需要向单个IP地址和UDP端口推送/拉取多个SRT流，使用流ID来区分本次推流/拉取的行为。

三、与常见传输格式比较

目前音视频直播有两种：

一种是基于RTMP协议的直播，这种直播方式上行推流使用RTMP协议，下行播放使用RTMP，HTTP+FLV或者HLS，直播延时一般大于3秒，广泛应用秀场、游戏、赛事和事件直播，满足了对交互要求不高的场景；
另一种是WebRTC协议的直播，这种直播方式使用UDP的协议进行流媒体的分发，直播延时小于1秒，同时连接数一般小于10个，主要应用在视频通话、秀场连麦等应用场景。

除了上述两种场景外，还有一种视频直播的场景，就是同时要求低延时和大并发的场景，比如赛事直播、股票信息同步、大班教育等。SRT可以很好地满足上述场景的要求。

SRT与目前市场上的大多数其他视频流传输格式(如RTMP、HLS和MPEG-DASH)。相比有几个特点：