SRT协议 - 技术栈

SRT（Secure Reliable Transport ）是一种开源的视频传输协议，专为高丢包、高延迟网络环境设计，结合了UDP的低延迟和TCP的可靠性，广泛应用于直播、远程制作、视频会议等场景。

定位：SRT协议的官方C/C++实现库，由Haivision和社区维护，提供高可靠、低延迟的流媒体传输能力。
核心功能：
- 支持SRT协议的全部特性（ARQ重传、FEC、AES加密、自适应码率）。
- 跨平台（Windows/Linux/macOS），提供C API和C++封装。
- 与FFmpeg、GStreamer等主流多媒体框架集成。

1. SRT的核心优势

特性	描述
低延迟	基于UDP，支持端到端延迟可控制在 100ms~500ms（可配置）。
抗丢包	通过ARQ（自动重传请求）和FEC（前向纠错）恢复丢包，支持 30%+ 丢包率。
安全性	内置AES加密（128/256位），防止数据窃听。
自适应码率	动态调整发送速率，避免网络拥塞。
多路复用	支持单端口多流传输，降低资源占用。

2. SRT的工作原理

(1) ARQ（自动重传请求）

丢包检测：接收端通过序列号检测丢包，发送NACK（丢包重传请求）。
选择性重传：仅重传丢失的包，而非全部数据，减少带宽浪费。
重传超时：可配置超时时间（默认250ms），超时后放弃重传，避免延迟累积。

(2) FEC（前向纠错）

可选功能，在数据包中加入冗余信息，允许接收端直接恢复少量丢包（无需重传）。

(3) 自适应传输

带宽探测：持续监测网络带宽，动态调整发送码率。
延迟控制：通过缓冲区（Latency Buffer）平滑网络抖动，保持稳定延迟。

3. SRT的典型应用场景

场景	配置建议
直播推流	使用 SRT + FEC，码率自适应（如5Mbps动态调整），延迟设为1秒。
远程制作	低延迟模式（200ms），启用AES加密，保证实时性和安全性。
跨国传输	启用ARQ和FEC，设置冗余包比例10%~20%，对抗高丢包。
企业视频会议	使用SRT多路复用，单端口传输多路视频，降低防火墙配置复杂度。

4. SRT vs. 其他协议

协议	延迟	可靠性	适用场景
SRT	低	高（ARQ+FEC）	直播、远程制作、高丢包网络
RTMP	中	中（TCP）	传统直播推流
WebRTC	极低	中（部分丢包）	实时通信、P2P场景
QUIC	低	高（多路复用）	HTTP/3流媒体

5. SRT的配置与使用

(1) 常用参数

参数	说明	示例值
`latency`	端到端最大延迟（毫秒）	`1000`
`passphrase`	AES加密密钥（需16/24/32字符）	`MySecureKey123`
`fec`	FEC冗余配置（如`rows:10,cols:5`）	`rows:10`
`maxbw`	最大发送带宽（Mbps）	`10`

(2) 推流示例（FFmpeg）

复制代码

# 推流端（Publisher）
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -preset fast -f mpegts "srt://接收端IP:9000?latency=500&passphrase=MyKey"

# 接收端（Subscriber）
ffplay "srt://0.0.0.0:9000?latency=500&passphrase=MyKey"

(3) 工具支持

srt-live-transmit：官方测试工具，用于中继或调试。
OBS Studio：支持SRT推流（设置→输出→选择SRT协议）。
Haivision Play Pro：SRT播放器，支持加密和低延迟模式。

6. libsrt库编译与配置

(1) 编译安装（Linux）

复制代码

# 安装依赖
sudo apt-get install cmake tclsh pkg-config

# 下载源码
git clone https://github.com/Haivision/srt.git
cd srt
./configure --prefix=/usr/local --enable-shared=ON
make -j4
sudo make install

# 验证安装
srt-live-transmit --version

(2) Windows编译

1）使用CMake生成VS工程（比如：VS2019）：

复制代码

cmake -G "Visual Studio 16 2019" -A x64 ..

2）打开生成的.sln文件编译ALL_BUILD目标。

7. libsrt库使用

(1) 创建SRT Socket（C语言）

复制代码

#include <srt/srt.h>

int main() {
    // 初始化库
    srt_startup();

    // 创建Socket
    SRTSOCKET sock = srt_create_socket();
    if (sock == SRT_INVALID_SOCK) {
        fprintf(stderr, "srt_create_socket failed\n");
        return 1;
    }

    // 设置参数：延迟500ms，启用加密
    srt_setsockflag(sock, SRTO_LATENCY, "500", sizeof(int));
    srt_setsockflag(sock, SRTO_PASSPHRASE, "MySecretKey123", 13);

    // 绑定端口（接收端）
    struct sockaddr_in sa = {0};
    sa.sin_family = AF_INET;
    sa.sin_port = htons(9000);
    sa.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    srt_bind(sock, (struct sockaddr*)&sa, sizeof(sa));

    // 进入监听模式
    srt_listen(sock, 5);

    // 接收连接（省略事件循环）
    SRTSOCKET client = srt_accept(sock, NULL, NULL);

    // 数据传输...
    char buffer[1316];  // SRT最大有效载荷
    int len = srt_recvmsg(client, buffer, sizeof(buffer));

    // 清理
    srt_close(sock);
    srt_cleanup();
    return 0;
}

(2) 发送数据

复制代码

#include <srt/srt.h>
#include <iostream>

int send_data(SRTSOCKET sock, const char* data, size_t len) {
    int ret = srt_sendmsg(sock, data, len, -1, 0);
    if (ret == SRT_ERROR) {
        std::cerr << "Send failed: " << srt_getlasterror_str() << std::endl;
        return -1;
    }
    return ret;  // 返回成功发送的字节数
}

（3）关键参数配置

参数名（Flag）	类型	说明	推荐值
`SRTO_LATENCY`	int (ms)	端到端最大允许延迟	直播：1000~2000
`SRTO_PASSPHRASE`	string	AES加密密钥（长度16/24/32字节）	强制设置
`SRTO_OHEADBW`	int (%)	FEC冗余带宽占比	丢包高时：20
`SRTO_MAXBW`	int64	最大发送带宽（bytes/sec）	根据网络调整
`SRTO_RCVSYN`	bool	接收操作是否阻塞	非阻塞：false

（4）FFmpeg编译支持libsrt

复制代码

# 配置FFmpeg时加入--enable-libsrt
./configure --enable-libsrt --extra-ldflags=-lsrt

推流、播流

复制代码

# 推流端
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -preset fast -f mpegts 'srt://192.168.1.100:9000?latency=500&passphrase=MyKey'

# 接收端
ffplay 'srt://0.0.0.0:9000?latency=500&passphrase=MyKey'

（5）高级功能

1）多路流复用

复制代码

// 启用多路复用（需SRT v1.5+）
srt_setsockflag(sock, SRTO_STREAMID, "#!::r=live/stream1", 18);

2）自适应码率控制

复制代码

// 动态调整发送带宽（根据网络反馈）
int64_t available_bw = ...;  // 从网络探测获取
srt_setsockflag(sock, SRTO_MAXBW, &available_bw, sizeof(available_bw));

3）日志启用

复制代码

// 设置日志级别
srt_setloglevel(srt_logging::LogLevel::debug);

// 自定义日志回调
srt_setloghandler(nullptr, [](void* p, int level, const char* file, int line, const char* area, const char* msg) {
    printf("[SRT] %s:%d %s\n", file, line, msg);
});

4）关键统计信息

复制代码

SRT_TRACEBSTATS stats;
srt_bstats(sock, &stats, 1);

printf("丢包率: %.2f%%\n", (stats.pktLossTotal * 100.0) / stats.pktSentTotal);
printf("延迟: %d ms\n", stats.msRTT);

8. 调试与优化

监控丢包率 ：通过srt-logs或ffmpeg日志查看丢包和重传统计。
调整延迟缓冲区：
- 网络稳定时减少latency（如500ms→200ms）。
- 高抖动时增大latency（如2000ms）。
带宽自适应 ：设置maxbw为物理带宽的80%，留出冗余。

9. 注意事项

防火墙/NAT穿透：确保UDP端口开放（默认10000-65535），或使用SRT的Rendezvous模式。
加密密钥管理 ：定期更换passphrase，避免密钥泄露。
硬件加速：使用支持SRT的硬件编码器（如Haivision Makito X）降低CPU占用。