Definition

Was ist RTP (Real-Time Transport Protocol)?

| Autor / Redakteur: Stefan Luber / Andreas Donner

Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt. (Bild: © aga7ta - stock.adobe.com)

Das Real-Time Transport Protocol kommt zur kontinuierlichen Übertragung von Multimedia-Datenströme über IP-Netze wie das Internet zum Einsatz. Es verwendet als Transportprotokoll UDP und arbeitet mit dem Steuerungsprotokoll RTCP (Real-Time Control Protocol) zusammen. Typische Anwendungen von RTP sind die VoIP-Telefonie oder IP-basierte Videokonferenzen.

Die Abkürzung von Real-Time Transport Protocol lautet RTP. Es handelt sich um ein Protokoll, das ursprünglich im Jahr 1996 im RFC 1889 spezifiziert wurde. Der RFC wurde überarbeitet und 2003 durch den RFC 3550 abgelöst. Das Real-Time Transport Protocol kommt zum Einsatz, um Multimedia-Datenstreams über IP-Netze wie das Internet zu übertragen. Typische Anwendungen sind die Übertragung von Audio- oder Videodaten für die Voice-over-IP-Telefonie (VoIP-Telefonie), für IPTV oder für IP-basierte Videokonferenzen.

Das Protokoll arbeitet auf der Anwendungsschicht des TCP/IP-Referenzmodells und sorgt dafür, dass die Daten richtig kodiert und paketiert übertragen werden. Auf der Transportebene kommt dafür das verbindungslose, ungesicherte UDP (User Datagram Protocol) zum Einsatz. Mit dem Real-Time Transport Protocol lassen sich sowohl Unicast- als auch Multicast-Streams ausliefern. Zur Steuerung der Streams und Bereitstellung von Quality of Service (QoS) arbeitet das Real-Time Transport Protocol eng mit dem Real-Time Control Protocol (RTCP) zusammen.

Grundsätzliche toleriert RTP eine gewisse Paketverlustrate, ohne dass es zu einem Abbruch des Streams kommt. Für besondere Aufgaben und Anwendungsbereiche existieren einige Varianten von RTP wie SRTP (Secure Real-Time Transport Protocol) oder CRTP (Compressed Real-Time Transport Protocol). SRTP verschlüsselt die übertragenen Daten und macht den Datenstream abhörsicher. CRTP sorgt für die Kompression gewisser Daten und reduziert den Bandbreitebedarf.

Funktionsweise und Komponenten des Real-Time Transport Protocols

Das Real-Time Transport Protocol nutzt auf der Transportebene das Transportprotokoll UDP, das die IP-Daten ohne eine zuvor virtuell aufgebaute Verbindung ungesichert überträgt. UDP hat keine Mechanismen, verlorene Pakete erneut anzufordern. Da RTP eine bestimmte Paketverlustrate akzeptiert, stellt dies aber kein Problem dar.

Die Multimedia-Daten werden mit einem eigenen RTP-Header versehen. Er besitzt Informationen wie Codec, Sequenznummer, Sender-ID, Zeitstempel und Synchronisationsinfos. Mithilfe der Sequenznummer lässt sich auf RTP-Ebene feststellen, ob Pakete verloren gegangen sind. Über Zeitstempel und Synchronisationsinfos können Verzögerungen oder Jitter erkannt und gegebenenfalls kompensiert werden.

Für die Übertragung der Multimedia-Streams sind vier verschiedene Komponenten definiert. Es handelt sich um die Synchronization Source, den Translator, den Mixer und den Empfänger. Die Synchronization Source ist die Quelle des Streams und mit einem 32-Bit-Identifikator im Paket-Header gekennzeichnet. Ein Translator kann die Pakete eines Streams weiterleiten und bei Bedarf die Kodierung verändern. Der Mixer ist in der Lage, Streams verschiedener Quellen zu einem einzigen Stream zu vereinen. Der Empfänger schließlich sortiert die erhaltenen Pakete des Streams mithilfe der Sequenznummern und leitet sie an die jeweilige Anwendung weiter.

Interaktion mit RTCP (Real-Time Control Protocol)

Die Steuerung eines RTP-Datenstreams übernimmt das Real-Time Control Protocol (RTCP). Mithilfe von RTCP lässt sich Quality of Service bereitstellen, Jitter kompensieren und erkennen, ob Pakete verloren gegangen sind. Während also das Real-Time Transport Protocol für die eigentliche Übertragung der Daten eines Streams verantwortlich ist, kümmert sich RTCP um die Qualität des Multimedia-Streams. Sender erhalten über RTCP regelmäßig Rückmeldungen vom Empfänger zur Qualität der Übertragung wie Informationen zur Anzahl verlorener Pakete, zur Round Trip Time oder zum Jitter. Mit diesen Informationen kann die Datenquelle die Übertragung des Datenstreams anpassen.

Anwendungen des Real-Time Transport Protocols

Das Real-Time Transport Protocol kommt für zahlreiche Anwendungen zum Einsatz. Bei Voice over IP arbeitet RTP mit SIP (Session Initiation Protocol) zusammen. Während SIP für den Aufbau einer Verbindung zwischen den Kommunikationsteilnehmern sorgt, ist das Real-Time Transport Protocol für die Übertragung der Audiodaten zwischen Sender und Empfänger über das IP-Netz verantwortlich. Weitere Anwendungen sind:

  • Fernsehen über IP (IPTV)
  • Streaming von Musik und Videos im Bereich der Unterhaltungselektronik
  • Videokonferenz-Anwendungen über IP-Netze

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