4.1 Introduzione al protocollo RTSP Il Real Time Streaming Protocol (RTSP) [Schulzrinne e altri, 98] è un protocollo di livello applicazione, che fornisce un framework estensibile utile per implementare il controllo del trasporto di dati multimediali isocroni. Il protocollo RTSP inizializza e controlla flussi singoli o multipli di media continui sincronizzati nel tempo. Esso non trasporta i dati costituenti questi flussi, anche se è possibile realizzare una trasmissione interlacciata dei flussi di controllo con quelli dei dati. RTSP funziona come “un controllo remoto su rete” per server multimediali. L’insieme dei flussi da controllare sono specificati tramite una descrizione della presentazione. La nozione di connessione RTSP non esiste: invece un server crea un identificatore univoco per ogni sessione. Una sessione RTSP non è legata in alcun modo ad una connessione di trasporto come una su TCP. Durante una sessione RTSP, un client RTSP, per trasmettere le sue richieste, può utilizzare una connessione diversa per ognuna di esse. In alternativa è possibile usare un protocollo di trasporto non orientato alla connessione come l’UDP. I flussi controllati da RTSP possono usare il protocollo RTP, ma il funzionamento di RTSP non dipende dallo specifico meccanismo di trasporto utilizzato per i dati multimediali. RTSP è stato progettato in modo che fosse simile al protocollo HTTP/1.1 in sintassi ed operazioni, affinchè fosse possibile aggiungere i meccanismi di estensione dell’HTTP anche all’RTSP. Però RTSP differisce dall’HTTP per molti aspetti importanti: • RTSP introduce un certo numero di metodi nuovi e utilizza differenti identificatori di

protocollo. • Un sever RTSP ha la necessità di mantenere delle informazioni di stato, in contrapposizione al

funzionamento di HTTP che è privo di un concetto di stato. • Sia il client che il server RTSP possono inviare richieste. • I dati sono trasportati fuori banda da un protocollo differente. • RTSP usa per definizione lo standard ISO 10646 (UTF-8) invece che l’ ISO 8859-1, in modo da

essere consistente con le nuove caratteristiche di internazionalizzazione che si stanno introducendo nell’HTTP.

• L’ URI (Universal Resource Identifier) delle richieste è sempre assoluto. Mentre l’HTTP/1.1 pone nelle richieste solo un percorso assoluto, e inserisce il nome dell’host in un campo intestazione separato.

L’URI assoluto permette di implementare in modo semplice il “virtual hosting”, con cui si possono mantenere su un singolo host con un unico indirizo IP diverse strutture di documenti.

Il protocollo supporta le seguenti operazioni: • Prelevamento di sessioni multimediali da un media-server.

Il client può richiedere la descrizione di una presentazione multimediale tramite HTTP, SDP o altri metodi. Se la presentazione è trasmessa in multicast , la sua descrizione contiene l’indirizzo e le porte usate per trasmettere i flussi real-time. Mentre se la trasmissione è unicast, deve essere il client a fornire al server l’indirizzo e le porte a cui trasmettere i flussi real-time.

• Invito di un media-server in una conferenza. Un media-server può essere “invitato” ad unirsi in una conferenza esistente, o per effetuare il playback di qualche media all’interno della conferenza, oppure per registrare tutti o un sottinsieme dei media esistenti nella conferenza.

Le richieste RTSP possono essere gestite dai proxy, tunnel e cache come avviene per l’HTTP/1.1 [Fielding e altri, 97].

4.1.1 Terminologia Di seguito è riportata la definizione della terminologia utilizzata nell’ambito di questo lavoro, in tutto quello che si riferisce a RTSP. Controllo Aggregato: il controllo contemporaneo di flussi multipli. Ad esempio per un flusso audio ed uno video logicamente correlati, un client RTSP può inviare al server una singola richiesta di “play” o “pause”, che avrà effetto su entrambi. Conferenza: una presentazione multimediale con più partecipanti (>= 1). Client: l’applicazione client che effettua le richieste ad uno o più server di sessioni multimediali. Connessione: un circuito virtuale, strato di trasporto, stabilito tra due applicazioni comunicanti. Media continui: dati caratterizzati da relazioni temporali (audio, video, ecc…). Entità: l’informazione trasferita come “payload” in una richiesta o una risposta RTSP. Una entità è costituita da metainformazioni nella forma di intestazioni-entità, e contenuti nella forma di corpo-entità.

Media Server: l’applicazione server che provvede alla riproduzione e alla registrazione di uno o più flussi multimediali. All’interno di una presentazione, differenti flussi possono aver origine da diversi media server. (Media) stream: una singola istanza di media (audio, video, WB, ecc…). Quando si usa RTP, uno stream è costituito da tutti i pacchetti RTP ed RTCP creati da una sorgente in una sessione RTP. Questo è equivalente alla definizione di uno stream DSM-CC1.

Messaggio: l’unità base di una comunicazione RTSP costituito da una sequenza strutturata di ottetti conforme alla sintassi RTSP, trasmessa tramite un protocollo orientato o non orientato alla connessione. Partecipanti: sono i membri di una conferenza. Un partcipante può essere anche una macchina (ad es. un media server di registrazione o riproduzione). Presentazione: un insieme di uno o più stream presentati al client come un tutt’uno, usando una descrizione della presentazione. In molti casi, ma non sempre, questo implica il controllo aggregato degli stream. Descrizione della presentazione: contiene le informazioni riguardanti uno o più stream della presentazione, come l’insieme delle codifiche, gli indirizzi di rete, i contenuti. Altri protocolli dell’ IETF, come l’SDP, usano il termine “sessione” per indicare una presentazione “live”. Risposta: un messaggio risposta di RTSP. Richiesta: un messaggio richiesta di RTSP. Sessione RTSP: una transazione RTSP completa, per ottenere, ad esempio, la visione completa di un filmato.

1 Vedi Appendice A.

4.2 Implementazione di RTSP Il linguaggio utilizzato per implementare RTSP è Java. Trattandosi di un linguaggio ad oggetti, è stato naturale implementare le varie parti che costituiscono RTSP tramite un mappaggio uno ad uno su opportune classi di Java. Quindi sono state realizzate una classe RtspClient, che implementa un client RTSP e che fa parte del package rtsp.client, e una classe RtspServer, che implementa un server RTSP e che fa parte del package rtsp.server. Mentre il sottosistema di parsing dei messaggi RTSP è realizzato in maniera simile ad un riconoscitore di linguaggi LL1, utilizzando un approccio Top-Down. L’insieme di classi che compongono il sottosistema di parsing, sono raggruppate in un package di Java chiamato rtsp.common. I servizi offerti da questo package sono utilizzati sia dal server che dal client.

4.2.1 Parametri del Protocollo.

RTSP URL Per riferire le risorse di rete sono utilizzati gli schemi “rtsp” ed “rtspu”. La sintassi per gli URL è: Per ora i fragment ed i query identifiers dell’ abs_path non hanno per l’RTSP un

significato definito (a differenza dell’HTTP), quindi in questa implementazione non sono utilizzati. Lo schema rtsp richiede che i comandi vengano trasmessi su un protocollo affidabile (per Internet si usa il TCP), mentre lo schema rtspu identifica un protocollo non affidabile (per Internet si usa l’UDP). Si è scelto di implementare il trasporto dei messaggi RTSP solo su TCP, in quanto si è ritenuto necessario utilizzare un protocollo di trasporto affidabile per il trasporto dei messaggi di un protocollo di controllo come RTSP. Se non viene specificata la porta, si assume che essa sia la 554. Una presentazione o uno stream è identificato tramite una stringa di testo, che ha il formato di un URL. Questi URL possono riferirsi ad un singolo stream, oppure ad un aggregato di stream. Un esempio di URL di RTSP è: rtsp://lis3.deis.unical.it:554/Lecture1/Video con cui si identifica lo stream audio all’interno della presentazione “Lecture1”, che può essere controllata tramite richieste RTSP inviate su di una connessione TCP alla porta 554 dell’host lis3.deis.unical.it. Le componenti di un percorso (path) sono opache per il client, e non implicano una struttura particolare del “file system” del server. La classe RtspURL si occupa di implementare il parsing degli URL utilizzati in RTSP.

Timestamp relativi in SMPTE

rtsp_URL = ( "rtsp:" | "rtspu:" ) "//" host [ ":" port ] [abs_path ]host = <A legal Internet host domain name of IP address (in dotted decimal form), as defined by Section 2.1 of RFC 1123 \cite{rfc1123}> port = *DIGIT abs_path is defined in RFC 2068/Par.3.2.1

Esprimono il tempo relativo all’inizio di un stream (videoclip). La sintassi è la seguente: L’ smpte-time ha il formato: ore:minuti:secondi:frame.subframe. Il formato “smpte-30-drop” ha un “frame rate” di 29.97 frame/secondo. Anche se in questa implementazione non viene utilizzato, è stata realizzata la classe Smpte che si occupa del parsing di questo tipo di parametro.

Normal Play Time (NPT) Indica la posizione assoluta nello stream relativamente all’inizio della presentazione. Questo tipo di timestamp è costituito da una parte sinistra esprimibile o in secondi oppure in ore,minuti e secondi. La parte destra è misurata in frazioni di secondo. L’inizio di una presentazione corrisponde ad un npt pari a 0.0; non sono definiti valori negativi. La costante speciale now è utilizzati solo per eventi “live”. NPT è definito come nel DSM-CC2: Intuitivamente l’NPT è l’orologio che l’utente umano associa al programma. E’ visualizzato come su un VCR. L’NPT avanza normalmente in modo play (scala=1), avanza velocemente nel modo “fast forward”, decrementa quando si effettua il play inverso, è fisso in modo pausa.

La sintassi è la seguente: Esempi: npt=123.45-125 npt=12:05:35.3- npt=now- Il Parsing degli NPT avviene nella classe omonima Npt.

Tempo Assoluto Il tempo assoluto è espresso nel formato ISO 8601, usando UTC (GMT). Si possono indicare anche le frazioni di secondo. La sintassi è la seguente:

2 vedi Appendice A.

smpte-range = smpte-type "=" smpte-time "-" [ smpte-time ] smpte-type = "smpte" | "smpte-30-drop" | "smpte-25" ; other timecodes may be added smpte-time = 1*2DIGIT ":" 1*2DIGIT ":" 1*2DIGIT [ ":" 1*2DIGIT ] [ "." 1*2DIGIT ]

npt-range = ( npt-time "-" [ npt-time ] ) | ( "-" npt-time ) npt-time = "now" | npt-sec | npt-hhmmss npt-sec = 1*DIGIT [ "." *DIGIT ] npt-hhmmss = npt-hh ":" npt-mm ":" npt-ss [ "." *DIGIT ] npt-hh = 1*DIGIT ; any positive number npt-mm = 1*2DIGIT ; 0-59 npt-ss = 1*2DIGIT ; 0-59

utc-range = "clock" "=" utc-time "-" [ utc-time ] utc-time = utc-date "T" utc-time "Z" utc-date = 8DIGIT ; < YYYYMMDD > utc-time = 6DIGIT [ "." fraction ] ; < HHMMSS.fraction >

Esempio: la data “8 Novembre 1998 ore 14:37:20 ed un quarto di secondo in UTC si esprime: 19981108T143720.25Z Il parsing di questo tipo di parametro avviene nella classe Utc.

4.2.2 Il sottosistema di parsing dei messaggi. Il messaggio RTSP, nella sua forma più generica, rappresentato dalla classe RtspMessage, ha la forma seguente:

Esistono fondamentalmente due tipi di messaggi: richiesta RTSP ed risposta RTSP. Il protocollo RTSP è di tipo testuale: i messaggi sono delle stringhe di testo, di lunghezza variabile, organizzate per righe, separate dalla combinazione dei caratteri di terminazione CRLF (ASCII 13 e 10), anche se il parser RTSP deve essere capace di distinguere tra due righe separate dal solo carattere CR oppure LF. Ogni riga è divisa in due parti fondamentali: un’intestazione (header) di riga, ed un corpo di riga. In alcuni header i corpi di riga sono a loro volta costituita da diversi sottocampi. Nel protocollo RTSP sono definiti vari header di riga, e la maggior parte sono raggruppati nelle seguenti categorie: - General Header; - Entity Header; - Request Header; - Response Header. Quindi nell’implementazione sono state realizzate le classi GeneralHeader, EntityHeader,RequestHeader e ResponseHeader, ognuna delle quali si occupa di effettuare il parsing degli header relativi, rappresentati come variabili stringa, alle quali i parser assegnano come valore il relativo corpo di riga. Tutte le classi che implementano gli header, derivano dalla classe astratta Header, ed implementano l’interfaccia Parser. Gli utilizzatori degli oggetti di tipo header, come ad esempio gli oggetti di tipo RtspClient ed RtspServer, si occupano di interpretare semanticamente i valori dei corpi di riga che ogni parser estrae da un messaggio. Esistono degli header di riga particolari, che non appartengono a nessuno dei precedenti gruppi, per cui sono state realizzate delle opportune classi che ne implementano il parsing. Tra questi sono stati implementati i seguenti: CseqHeader, TransportHeader, Range; tra l’altro gli ultimi due sono caratterizzati da un corpo di riga particolarmente strutturato, per cui sono state realizzate delle opportune classi per poterne realizzare il parsing. I due tipi di messaggi RTSP hanno delle parti del corpo in comune, comprese nella classe RtspMessage, mentre differiscono nell’intestazione, ed in altri campi del corpo. Dunque sono state implementate le due classi RtspRequest ed RtspReply, necessarie per tener conto di queste differenze. La strutture sintattiche di una richiesta e di una risposta sono:

INTESTAZIONE

CORPO

Request = Request-Line *( general-header

| request-header | entity-header)

CRLF [message-body]

Response = Status-Line *( general-header

|response-header |entity-header)

CRLF [message-body]

Esistono quindi due tipi di intestazione di messaggio: la RequestLine, del tipo richiesta, e la StatusLine, del tipo risposta. Per entrambe sono state implementate le classi omonime.

4.2.3 Messaggio Richiesta.

L’intestazione di una richiesta ha la seguente struttura: Il campo “Method” rappresenta il comando che deve essere eseguito dal destinatario della richiesta (server RTSP o client RTSP). L’interpretazione di questo campo avviene nelle rispettive classi RtspClient ed RtspServer, che implementano la semantica del protocollo RTSP. I metodi3 attualmente definiti nel protocollo sono: "DESCRIBE", "ANNOUNCE", "GET_PARAMETER", "OPTIONS", "PAUSE", "PLAY", "RECORD",

"REDIRECT", "SETUP", "SET_PARAMETER" e "TEARDOWN". Il campo “Request-URI” specifica la risorsa (il flusso dei dati multimediali, il file che li contiene) oggetto della richiesta. Per il parsing di questo campo è stata utilizzata una classe detta RtspURL.Il campo “RTSP-Version” indica la versione del protocollo RTSP utilizzata nel messaggio; la sua interpretazione avviene nella classe RequestLine stessa. Il suo formato è:

4.2.4 Messaggio Risposta. L’intestazione di una risposta ha la seguente struttura:

Il campo RTSP-Version è identico a quello visto nella Request-Line. Il campo Status-Code è una stringa numerica rappresentante, sotto forma di “codice di uscita”, il risultato che ha avuto l’esecuzione del comando inviato nel messaggio di richiesta di cui questo è il messaggio di risposta. La Reason-Phrase è il messaggio corrispondente allo Status-Code,in una forma intellegibile anche per l’utente umano. Il parsing della Status-Line viene effettuato nella classe omonima StatusLine.

3 Del significato d'ogni metodo si parlerà nel paragrafo relativo al server RTSP.

Request-Line = Method SP Request-URI SP RTSP-Version CRLF

Status-Line = RTSP-Version SP Status-Code SP Reason-Phrase CRLF

RTSP-Version = "RTSP" "/" 1*DIGIT "." 1*DIGIT

La seguente è la lista dei codici attualmente definiti nel protocollo:

Il primo numero di uno Status-Code ne definisce la classe: - 1xx: Informativo - Richiesta ricevuta, il processo continua. - 2xx: Successo - L’ultima azione è stata ricevuta, compresa e accettata con successo. - 3xx: Redirezione - Bisogna intraprendere ulteriori azioni per completare la richiesta. - 4xx: Errore del client - La richiesta contiene errori sintattici e non può essere soddisfatta. - 5xx: Errore del server - Il server non è riuscito a soddisfare una richiesta apparentemente

valida.

Status-Code Reason-Phrase * "100" Continue * "200" OK "201" Created "250" Low on Storage Space * "300" Multiple Choices * "301" Moved Permanently * "302" Moved Temporarily "303" See Other "304" Not Modified "305" Use Proxy * "400" Bad Request "401" Unauthorized "402" Payment Required "403" Forbidden * "404" Not Found * "405" Method Not Allowed * "406" Not Acceptable "407" Proxy Authentication Required "408" Request Time-out "410" Gone "411" Length Required "412" Precondition Failed "413" Request Entity Too Large "414" Request-URI Too Large "415" Unsupported Media Type * "451" Parameter Not Understood "452" Conference Not Found "453" Not Enough Bandwidth * "454" Session Not Found * "455" Method Not Valid in This State "456" Header Field Not Valid for Resource "457" Invalid Range "458" Parameter Is Read-Only * "459" Aggregate operation not allowed

* "460" Only aggregate operation allowed "461" Unsupported transport "462" Destination unreachable * "500" Internal Server Error * "501" Not Implemented "502" Bad Gateway "503" Service Unavailable "504" Gateway Time-out * "505" RTSP Version not supported "551" Option not supported

Gli Status-Code sono estensibili. In generale un’implementazione di RTSP deve usare e riconoscere almeno i codici del tipo x00: questa implementazione del protocollo riconosce ed usa i codici marcati con “*”. Le Reason-Phrase sono solo indicative, e possono essere modificate o estese in maniera coerente, e questo è stato fatto in vari casi, per rendere maggiormente comprensibili i messaggi che il client mostra all’utente.

4.2.5 General Header. Questo tipo di header comprende i seguenti: - Cache-Control;- Connection;- Date;- Via.Il parser della classe GeneralHeader riesce a riconoscerli tutti, però in questa implementazione viene utilizzato solo l’header Date, implementato nella classe omonima.

L’header Date ha la seguente sintassi: Questa implementazione utilizza il formato HTTP-date più recente, definito nell’ RFC 1123; un esempio è : Date:30 Oct 1998 16:59:03 GMT Il valore di questo header si riferisce all’istante in cui il messaggio, che lo contiene, è stato inviato.

4.2.6 Entity Header. Questo tipo di header definisce metainformazioni opzionali riguardanti il corpo-entità, oppure, se questo non è presente, la risorsa identificata dalla richiesta. Gli header compresi in questo gruppo sono : - Allow; - Content-Base; - Content-Encoding; - Content-Language; - Content-Length; - Content-Location; - Content-Type; - Expires; - Last-Modified. Come per gli General Header, il parser della classe EntityHeader li riconosce tutti, ma questa implementazione usa solo quelli descritti di seguito. L’ header Content-Base può essere usato per specificare l’URI di base per la risoluzione di un URL relativo. La sintassi è:

"Date" ":" HTTP-date

"Content-Base" ":" absoluteURI

Se questo header non compare nel messaggio, l’URI di base viene definito o tramite l’header Content-Location (se questo è un URI assoluto), oppure tramite il primo URI utilizzato nella sessione RTSP. L’header Content-Length indica la dimensione dell’entità del messaggio, il numero (in formato decimale) degli ottetti che lo compongono. Deve essere sempre presente in tutti i messaggi il cui corpo non è vuoto. Se viene omesso si assume che la lunghezza del corpo del messaggio è zero. La sintassi è:

L’header Content-Location può essere usato per ricostruire l’URI completo per individuare una risorsa referenziata in un messaggio. La sintassi è:

Se l’URI è relativo, viene interpretato in relazione all’URI del Content-Base, se invece non è presente un header Content-Base, l’URI viene interpretato relativamente al Request-URI. L’header Content-Type indica il tipo di dati inviati nell’entità del messaggio (in genere una risposta). Il tipo di dati inviato in un messaggio deve essere tra quelli comprensibili per il

destinatario, il quale li specifica tramite l’header Accept inviato con la richiesta. La sintassi e: Un esempio di media-type e “application/sdp”, con cui si indica che il corpo-entità del messaggio trasporta una descrizione di sessione secondo il protocollo SDP.

4.2.7 Request Header. In questo gruppo sono compresi: - Accept; - Accept-Encoding; - Accept-Language; - Authorization; - From; - If-Modified-Since; - Range; - Referer; - User-Agent. Questi header sono utilizzati esclusivamente nelle richieste, eccetto l’header Range che può essere usato anche nelle risposte. Come nei casi precedenti il parser della classe RequestHeader li riconosce tutti, questa implementazione utilizza quelli descritti di seguito. L’header Accept può essere utilizzato per specificare quale tipologie di descrizioni di sessione sono accettabili nella risposta ad una richiesta contenente questo header. Un esempio è: Accept: application/rtsl, application/sdp

"Content-Location" ":"( absoluteURI | relativeURI )

"Content-Length" ":" 1*DIGIT

"Content-Type" ":" media-type

L’header Range specifica un intervallo di tempo. Questo intervallo può essere specificato in tre diversi formati : smpte, npt e clock. L’ RtspServer e l’ RtspClient utilizzano il formato npt. Quando Range viene utilizzato in una risposta, indica quale intervallo di tempo è correntemente in fase di riproduzione o di registrazione. Inoltre possono essere usati intervalli aperti a destra. Il corpo del’header può contenere un campo nel formato UTC, con cui si specifica l’istante di tempo dal quale l’operazione relativa dovrà essere effettivamente eseguita. La sintassi è: Dove i ranges-specifier sono descritti nel paragrafo 4.2.1.

Per la complessità dell’operazione di parsing, questo header è stato implementato nella classe apposita Range.

4.2.8 Response Header. In questo gruppo sono compresi: - Location; - Proxy-Authenticate; - Public; - Retry-After; - Server; - Vary; - WWW-Authenticate. Sono utilizzati per consentire al destinatario di una richiesta di fornire nella risposta informazioni addizionali, che non potrebbero essere inserite nella Status-Line. Queste informazioni riguardano il server e ulteriori accessi alla risorsa identificata dal Request-URI. In questa implementazione si utilizza solo l’header Location, utilizzato per redirigere il ricevente ad un indirizzo diverso dal Request-URI, per poter completare la richiesta o l’identificazione di una risorsa. La classe ResponseHeader si occupa del parsing di questo gruppo di header.

4.2.9 Header di richiesta e risposta.

Il parsing di questi header viene effettuato in entrambe le classi RtspRequest ed RtspResponse.

Transport Header Questo header, utizzato sia nelle richieste che nelle risposte, è fondamentale per il client ed il server nel realizzare la contrattazione ed il setup dei parametri di una sessione RTSP.

"Range" ":" 1\#ranges-specifier[ ";" "time" "=" utc-time ] ranges-specifier = npt-range | utc-range | smpte-range

Siccome è caratterizatto da una sintassi complessa per il suo parsing è stata realizzata una classe apposita detta appunto TransportHeader. La sintassi di questo header è:

Parametri generali: - unicast | multicast: indica in maniera mutuamente esclusiva se il trasporto dei dati

deve essere unicast o multicast. Il valore predefinito è multicast. - destination: indica l’ndirizzo a cui devono essere spediti gli stream. - source: è utilizzato per specificare l’indirizzo da cui gli stream provengono, se differisce da

quello dei pacchetti RTSP (il server in caso di playback, il client in caso di recording). - layers: indica il numero di strati multicast usati per gli stream. - mode: indica i metodi supportati per la sessione. I valori possibili sono “PLAY” e

“RECORD”; se non specificato si assume il valore “PLAY”. - append: se il parametro mode include il valore “RECORD”, questo parametro indica che i

dati dei media devono essere accodati a quelli della risorsa esistente sul server anziché sovrascriverli.

- interleaved: indica che i dati dei media devono essere interlacciati con quelli del flusso di controllo.

Parametri specifici per il multicast: - ttl: multicast time-to-live

Parametri specifici per l’RTP: - port: questo parametro fornisce la coppia di porte per l’ RTP/RTCP, nel caso di una

sessione multicast. Viene specificato come un intervallo. - client_port: questo parametro fornisce la coppia di porte RTP/RTCP, nel caso di

trasmissione unicast, su cui il client ha scelto di ricevere i dati del media e le relative informazioni di controllo. Viene specificato come un intervallo.

Transport = "Transport" ":" 1\#transport-spec transport-spec = transport-protocol/profile[/lower-transport] *parameter transport-protocol = "RTP" profile = "AVP" lower-transport = "TCP" | "UDP" parameter = ( "unicast" | "multicast" ) | ";" "destination" [ "=" address ] | ";" "interleaved" "=" channel [ "-" channel ]

| ";" "append" | ";" "ttl" "=" ttl | ";" "layers" "=" 1*DIGIT | ";" "port" "=" port [ "-" port ] | ";" "client_port" "=" port [ "-" port ] | ";" "server_port" "=" port [ "-" port ] | ";" "ssrc" "=" ssrc | ";" "mode" = <"> 1\#mode <"> ttl = 1*3(DIGIT) port = 1*5(DIGIT) ssrc = 8*8(HEX) channel = 1*3(DIGIT) address = host mode = <"> *Method <"> | Method

- server_port: questo parametro è il complementare del precedente per il server. - ssrc: indica l’ SSRC dei pacchetti RTP che il server userà (risposta) oppure quello che il

client vorrebbe (richiesta).

Un Transport Header descrive un singolo stream RTP (RTSP può controllare stream multipli come una singola entità).

Session Header Identifica una sessione RTSP dal momento in cui viene inizializzata dal server in risposta ad una richiesta di SETUP, fino a quando viene chiusa da una TEARDOWN. L’identificatore di sessione viene scelto dal server; quando il client lo riceve, dovrà utilizzarlo sempre in tutte le richieste

relative a quella sessione. La sintassi è: Il parametro timeout è utilizzabile dal server solo nelle risposte, per indicare per quanto tempo attenderà tra un comando RTSP e il successivo prima di chiudere automaticamente la sessione, per mancanza di attività del client. Qesto parametro è misurato in secondi, e il valore predefinito è pari a 60 secondi. Un singolo session-id può essere utilizzato per controllare stream multipli appartenenti alla stessa sessione. Se un client apre più sessioni per uno stesso URL, dovrà usare un session-id diverso per ogni sessione.

CSeq Header Specifica il numero di sequenza per una coppia richiesta-risposta RTSP. E’ presente in tutte le richieste e risposte: per ogni richiesta con un certo numero di sequenza deve esistere una risposta

con lo stesso numero. La sintassi è:

"Session" ":" session-id [ ";" "timeout" "=" delta-seconds ]

"CSeq" ":" 1# ( DIGIT )

4.2.10 Riassunto degli Header. La tabella seguente riassume gli header usati dal RTSP. Il tipo “g” indica un general header utilizzabile sia nelle richieste che nelle risposte; il tipo “R” indica i request header; il tipo “r” indica i response header; il tipo “e” gli entity header. Gli header contrassegnati con “req.” nella colonna etichettata “support” devono essere implementati necessariamente, mentre quelli marcati con “opt.” sono opzionali. Gli header contrassegnati con “u” sono quelli effettivamente usati in questa implementazione, mentre è stato comunque implementato il parsing di tutti. Inoltre sono indicati i metodi per i quali ogni header è significativo.

4.3 Dettagli implementativi.

Header type support methods Accept R opt. u entity Accept-Encoding R opt. entity Accept-Language R opt. all Allow r opt. all Authorization R opt. all Bandwidth R opt. all Blocksize R opt. all but OPTIONS, TEARDOWN Cache-Control g opt. SETUP Conference R opt. SETUP Connection g req. all Content-Base e opt. u entity Content-Encoding e req. SET_PARAMETER Content-Encoding e req. DESCRIBE, ANNOUNCE Content-Language e req. DESCRIBE, ANNOUNCE Content-Length e req. u SET_PARAMETER, ANNOUNCE Content-Length e req. u entity Content-Location e opt. u entity Content-Type e req. u SET_PARAMETER, ANNOUNCE Content-Type r req. u entity CSeq g req. u all Date g opt. u all Expires e opt. DESCRIBE, ANNOUNCE From R opt. all If-Modified-Since R opt. DESCRIBE, SETUP Last-Modified e opt. entity Proxy-Authenticate Proxy-Require R req. all Public r opt. all Range R opt. u PLAY, PAUSE, RECORD Range r opt. u PLAY, PAUSE, RECORD Referer R opt. all Require R req. all Retry-After r opt. all RTP-Info r req. PLAY Scale Rr opt. PLAY, RECORD Session Rr req. u all but SETUP, OPTIONS Server r opt. all Speed Rr opt. PLAY Transport Rr req. u SETUP Unsupported r req. all User-Agent R opt. all Via g opt. all WWW-Authenticate r opt. all

4.3.1 Il server RTSP. Il server RTSP, realizzato con la classe RtspServer, implementa la semantica del protocollo dal lato server. Si tratta di un server “a stati”, a differenza di un server HTTP, meccanismo necessario per implementare una “memoria temporale” degli eventi che scandiscono il suo funzionamento. Gli eventi che provocano le transizioni di stato, con la relativa esecuzione di azioni opportune, sono generati dai messaggi di richiesta provenienti da un client. I metodi(par 4.2.3) di questi messaggi ne costituiscono la “tipizzazione”, e impongono le transizioni di stato al server. La figura rappresenta l’automa a stati del server.

A seguito di un messaggio di richiesta, il server esegue una serie di controlli, necessari per verificare la consistenza e la soddisfacibilità della richiesta, quindi cerca di soddisfarla. Se tutto va a buon fine, risponde al client con un messaggio di risposta positivo (status code 200), altrimenti la risposta contiene il codice di errore opportuno, indicante al client la causa dell’insoddisfacibilità della sua richiesta. Alcuni errori sono gestiti automaticamente dal client, mentre altri sono notificati all’utente umano, che può quindi decidere le azioni da intraprendere per risolvere l’errore, se è possibile. Il funzionamento del server è organizzato e gestito basondolo sul concetto di “sessione”. Una sessione, in quanto tale, esiste sotto forma di istanza della classe ServerSession. Su un host su cui viene eseguito un server RTSP, possono esistere contemporaneamente più sessioni attive. Ogni sessione può gestire contemporaneamente vari flussi di dati multimediali. Le sessioni si distinguono in: • “aggregate”, quando i vari media sono semanticamente correlati, quindi ogni richiesta

proveniente da un client, deve riferlirli come un tutt’uno (tranne nei SETUP), e quindi la loro gestione è demandata ad un unico porcesso RtspServer;

• “non aggregate”, quando i vari media non sono necessariamente correlati, quindi un client deve effettuare richieste separate per ogni media, e la gestione di ognuno di loro è affidata ad un processo RtspServer diverso. La necessità di usare un processo server per ogni media deriva dal funzionamento “a stati” dei server RTSP: quindi un media potrebbe essere in fase di riproduzione, mentre un altro potrebbe ancora essere nella fase di inizializzazione.

Playing

ReadyInit

Recording

PLAYPAUSE

RECORD PAUSE

SETUP Terminated

TEARDOWN

TEARDOWN

TEARDOWN

Figura 4.1: Automa del server e del client RTSP

PLAY’

RECORD’

RECORD’ e PLAY’ avvengono solo durante un tunnelling

La classe SessionManager si occupa della gestione delle sessioni, mettendo a disposizione del processo server i seguenti servizi: • crea una nuova sessione, quando un client la richiede; • verifica se un client può essere inserito in una sessione esistente; • risponde negativamente ad un client che cerca di inserirsi in una sessione gestita da un altro

client, che non l’abbia abbandonata disconnetendosi, oppure passandone espicitamente il controllo;

• gestisce l’assegnazione delle porte per la creazione dei vari socket unicast e multicast, evitando conflitti tra i vari processi server;

• gestisce il database dei file contenenti i dati multimediali, mantenendo un indice nel file streamindex.dat dei vari media stream disponibili;

• genera automaticamente i file in formato SDP, per mantenere la descrizione delle nuove sessioni registrate;

• gestisce la chiusura delle sessioni, causate da problemi di connessione su rete, oppure per errori interni;

• utilizza un file (server.prop) personalizzabile, utile per inizializzare le proprietà dei server RTSP, (path, timeout, maxSessionNumber, ecc.).

• gestisce gli accessi concorrenti dei vari processi server al file streamindex.dat, tramite un monitor basato sull’algotitmo “lettori-scrittori” implementato nella classe IndexFileManager,in cui si dà maggiore priorità ai processi “scrittori”, per rendere disponibili le modifiche dell’elenco delle sessioni il più presto possibile.

Quando sull’host server non esiste nessun oggetto RtspServer attivo, resta in esecuzione un thread demon (processo demone), istanza della classe RtspDemon, il quale attende su un ServerSocket, alla porta 554, le connessioni provenienti dai client. Nel momento in cui un client apre una connessione TCP con questo demon, esso crea una istanza della classe RtspServer, anch’essa un thread, passandogli il socket TCP con cui comunicare col client, e ne fa partire l’esecuzione. Quindi il demon ritorna in attesa di altri client sul suo socket. Il server inizialmente è nello stato di Init, in cui può accettare solo tre tipi di richieste: DESCRIBE, ANNOUNCE e SETUP.

DESCRIBE Il client usa questo metodo per ottenere una descrizione completa della risorsa, identificata tramite l’URL nella richiesta. In genere il client richiede un DESCRIBE per poter inizializzare il playback di una sessione. Nella decrizione il server include tutte le informazioni necessarie per permettere al client di ricevere i flussi dei media componenti la presentazione o sessione multimediale. Il client indica nella richiesta, tramite l’header Accept, il tipo di descrizione che riesce ad interpretare. Questa implementazione utilizza il protocollo SDP per descrivere le sessioni. Se l’header Accept non contiene un formato di cui il server dispone, esso risponde con un messaggio contenente il codice d’errore 451 (Parameter Not Understood). Il server ricerca nel suo file system il file contente la descrizione nel formato SDP. Questi file hanno il nome formato dal prefisso “SDP-“, a cui segue il nome della sessione. Se la sessione è disponibile, il server individua il file contenente la descrizione in formato SDP, quindi con il contenuto costruisce il corpo della risposta al DESCRIBE. Se il sever non trova il file “SDP-<nome sessione>”, risponde con un messaggio contenente il codice di errore 404 (Not Found).

Un esempio di DESCRIBE e relativa risposta è:

Se nell’URL del DESCRIBE il nome di sessione è costituito da un “*”, [es.: DESCRIBE rtsp://lis3.deis.unical.it/* RTSP/1.0] il server risponderà inviando nel corpo della risposta l’elenco di tutte le sessioni di cui dispone. Questo elenco è ricavato dal file streamindex.dat contenente la lista di tutti i media stream disponibili sul server, oltre ad ulteriori informazioni su ogni stream. Questo è implementato tramite il metodo DescribeAll invocato dal metodo Describe stesso. Da questo elenco il client sceglie la sessione che desidera, di cui può quindi richiedere il DESCRIBE specifico.

ANNOUNCE Il client usa questo metodo quando vuole registrare sul server una nuova sessione, per informarlo di tutti i dettagli riguardanti la sessione, necessari per eseguirne con successo la registrazione. Il corpo dell’ANNOUNCE contiene la descrizione in formato SDP, come nel caso del DESCRIBE. Se il client invia un formato di descrizione diverso, il server risponderà con un messaggio contenente il codice di errore 406 (Not Acceptable). Se tutto va a buon fine, il server conserverà la descrizione della sessione in una variabile opportuna, che userà per le operazioni successive.

C->S: DESCRIBE rtsp://lis3.deis.unical.it/Lecture4/Part1 RTSP/1.0 CSeq: 312 Accept: application/sdp, application/rtsl, application/mheg S->C: RTSP/1.0 200 OK CSeq: 312 Date: 7 Nov 1998 15:35:06 GMT Content-Type: application/sdp Content-Length: 376

v=0 o=vincenzo.c 2890844526 2890842807 IN IP4 194.243.119.72 s=SDP Seminar i=Lecture on Java Concurrency u=http://www.telsa.it/~V.Ciminelli e=vincenzo.c@telsa.it (Vincenzo Ciminelli) c=IN IP4 224.2.17.12/127 t=2873397496 2873404696 m=audio 3456 RTP/AVP 0 m=video 2232 RTP/AVP 31

Un esempio di ANNOUNCE è:

SETUP Il client, dopo aver ottenuto la descrizione di una sessione con un DESCRIBE, oppure averla fornita al server con un ANNOUNCE, deve inviare una richiesta di SETUP per ogni media stream compreso nella sessione di cui vuole fare il playback o il recording. Il server può funzionare nei seguenti modi: 1. riproduzione di una sessione in unicast verso il client; 2. riproduzione di una sessione verso un gruppo multicast; 3. registrazione di una sessione inviata dal client in unicast; 4. registrazione di una sessione da un gruppo multicast; 5. tunnelling di una sessione da un gruppo multicast verso un client capace di comunicare solo in

unicast. Tramite un SETUP il client comunica al server le informazioni necessarie per inizializzare le connessioni su cui verranno inviati i pacchetti contenenti i dati, ed il tipo di funzionamento desiderato tra quelli appena elencati. L’header principale utilizzato nel SETUP è il Transport-Header, tramite il quale il client comunica al server le seguenti informazioni: • tipo di protocollo di trasporto dati multimediali (es. RTP); • tipo di trasporto (TCP, UDP, ecc.); • tipo di sessione: unicast, multicast; • indirizzo del gruppo multicast a cui il server deve trasmettere o da cui deve ricevere i dati; • le porte su cui il client attende i dati (unicast), oppure le porte del gruppo multicast su cui il

server deve trasmettere o da cui deve ricevere i dati; • il tipo di sessione (PLAY o RECORD). Ricevuto un SETUP, il server comincerà col verificare la presenza di un Transport-Header: se manca risponde con un codice di errore 400 (“Bad Request”). Quindi stabilisce il tipo di sessione richiesta: PLAY o RECORD. Se il client richiede il RECORD di uno stream esistente nel file system del server, questo accetta se il RECORD deve essere fatto appendendo in coda al file i nuovi

C->S: ANNOUNCE rtsp://lis3.deis.unical.it/Lecture4/Part2 RTSP/1.0 CSeq: 312 Date: 8 Jan 1998 15:35:06 GMT Session: 47112344 Content-Type: application/sdp Content-Length: 376

v=0 o=vincenzo.c 2890844526 2890842807 IN IP4 194.243.119.72 s=SDP Seminar i=Lecture on Java Threads u=http://www.telsa.it/~V.Ciminelli e=vincenzo.c@telsa.it (Vincenzo Ciminelli) c=IN IP4 224.2.17.12/127 t=2873397496 2873404696 m=audio 3456 RTP/AVP 0 m=video 2232 RTP/AVP 31 S->C: RTSP/1.0 200 OK CSeq: 312

dati, rifiuta con un codice di errore 406 (“Not Acceptable”) se il client richiede la sovrascrittura del file. Se la richiesta è un PLAY, il server verifica se dispone del file contenente il media stream richiesto. Se così non è, risponde con un codice di errore 404 (“File Not Found”). Dopo queste verifiche, il server controlla la presenza di un header Session, con cui il client può indicare una sessione già attiva sull’host del server. Se il SETUP contiene questo header, il server cerca di inserire la gestione di questo stream nella sessione richiesta dal client, se ciò non è possibile risponde con un codice di errore 454 (“Session Not Found”). Se il SETUP non contiene un header Session il client vuole inizializzare una nuova sessione, quindi il server la crea, generando un session ID, che inserisce in un header Session nella risposta : da questo momento il client deve usare sempre un header Session con questo session ID in tutte le richieste successive rivolte a questa sessione, altrimenti il server, non riconoscendo la sessione, risponderà con un codice di errore 454. Dopo queste verifiche preliminari, il server interpreta il contenuto del Transport Header, nel metodo getTransportHeader, in cui il server riconosce il tipo di funzionamento richiesto dal client, e quindi prepara le informazioni necessarie da passare al sottosistema che si occupa del trattamento dei dati multimediali4. Nella tabella è riassunta la semantica adottata per questa operazione:

O. U.

D. U.

O. M. D. M. O. U. D. M. O. M. D. U.

Sessione diPLAY

Playback dal server al client

Non definito(errore 406)

Playback dal server al gruppo

Multicast.

Tunnelling dal gruppo Multicast

al Client.

Sessione di RECORD

Recording dal client al server

Non definito(errore 406)

Non definito (errore 406)

Tunnelling(1) con

Recording dal gruppo Multicast

sul server O.=Origine; D.=Destinazione; U.=Unicast; M.=Multicast (1) Il tunnelling viene attivato se la destinazione corrisponde all’indirizzo del client.

L’origine e la destinazione sono i due parametri Source e Destination del Transport Header, contenenti gli indirizzi multicast del gruppo da cui provengono o a cui devono essere trasmessi i dati dei media stream. La presenza contemporanea di questi due parametri non è supportata, e provoca una risposta del server contenente il codice di errore 406 (“Not Acceptable; Incoherent Transport Header”).

Quando l’origine o la destinazione non sono indicati, il server assume i valori predefiniti:

4Questo sottosistema è descritto nel capitolo 5.

Origine predefinita

Destinazione Predefinita

Sessione diPLAY

Indirizzo del Server

Indirizzo del Client

Sessione di RECORD

Indirizzo del Client

Indirizzo del Server

Ovviamente il client deve indicare le porte relative all’indirizzo su cui egli deve trasmettere i media stream, o da cui li deve ricevere. Le informazioni sulle porte possono essere ricavate dall’SDP se si tratta di una sessione multicast, ma il client, se vuole, le può modificare e comunicarle al server proprio nel Transport Header.La tabella seguente riporta, per i vari modi di funzionamento, i parametri di porta scambiati tra client e server:

O.U. D.U. O.M. D.M. O.U. D.M. O.M. D.U.

Sessione diPLAY

Client-port Server-port

Non definito (errore 406)

Multicast Port

Client-port Server-port

Multicast port

Sessione di RECORD

Client-port Server-port

Non definito (errore 406)

Non definito (errore 406)

Multicast portClient Port(1)

O.=Origine; D.=Destinazione; U.=Unicast; M.=Multicast (1) Specificata in caso di tunnelling

La “Multicast port” corrisponde al parametro port del Transport Header. In una sessione unicast, se il server rileva che sul suo host le porte specificate dal client generano conflitti, inizia con questo una contrattazione, proponendo nella risposta al client un nuovo set di porte che non generano conflitti: se il client le accetta, le operazioni proseguono, altrimenti quest’ultimo può proporne delle altre in un nuovo SETUP. La contrattazione prosegue fino a quando i due non raggiungono un accordo. Tutta la contrattazione è trasparente all’utente. Quando il server ed il client dispongono di tutti i parametri, il primo crea il processo che si occupa della trasmissione o della registrazione dei flussi multimediali, il secondo crea i processi che si occuperanno del “rendering” dei flussi multimediali (VIC per il video e VAT per l’audio), per l’utente.

Un esempio di SETUP è:

Alla fine di un SETUP che ha avuto successo, il server ed il client cambieranno il loro stato, da Init a Ready. In questo stato il server attende le richieste del client che possono essere: PLAY (per una sessione di playing), RECORD (per una sessione di recording), TEARDOWN.

PLAY Il client invia una richiesta di questo tipo quando vuole che il server cominci ad inviare i flussi multimediali, secondo le specifiche di inizializzazione impostate nel SETUP. Se la sessione è di tipo aggregato, il client deve inviare un solo PLAY per richiedere la trasmissione di tutti i media stream che la compongono. Quindi l’URL della richiesta di PLAY deve contenere nel path solo il riferimento al nome della sessione, altrimenti il server risponde con un codice di errore 460 ("Only Aggregate Operation Allowed"). Se la sessione è di tipo non aggregato, il client deve invece inviare un messaggio di PLAY per ogni media stream che la compone. In tal caso l’URL di ogni PLAY deve contenere nel path il riferimento ad uno specifico media stream, altrimenti il server risponde con un codice di errore 459 ("Aggregate Operation Not Allowed"). Il server effettua questi controlli anche per tutti i metodi successivi. Se si tratta del primo PLAY di una sessione, il server inizia la riproduzione dei media dall’inizio; se invece si tratta di un PLAY seguente un messaggio di PAUSE, il server riprende la riproduzione dal punto in cui era stata sospesa. Se la sessione è di tipo aggregato, è disponibile la funzione di accesso casuale (seeking) all’interno dei media stream: il client può richiedere di far ripartire la riproduzione da un istante qualsiasi, indicandolo con un header Range nel messaggio di PLAY. Siccome i dati multimediali digitalizzati sono discreti per la loro stessa natura, il server eseguirà il riposizionamento della riproduzione all’istante di tempo all’interno degli stream, che più approssima quello richiesto. Informa il client dell’esatto istante da cui ripartirà la riproduzione, indicandolo in un header Range inserito nella risposta al PLAY. Un esempio di questo tipo di richiesta è:

C->S: PLAY rtsp://lis3.deis.unical.it/Lecture1/video RTSP/1.0 CSeq: 835 Session: 12345678 Range: npt=9.6- S->C: RTSP/1.0 200 OK CSeq: 835 Date: 7 Nov 1998 15:35:06 GMT Range: npt=10-

C->S: SETUP rtsp://lis3.deis.unical.it/Lecture1/video RTSP/1.0 CSeq: 302 Transport: RTP/AVP;unicast;client_port=4588-4589 S->C: RTSP/1.0 200 OK CSeq: 302 Date: 23 Jan 1997 15:35:06 GMT Session: 47112344 Transport: RTP/AVP;unicast;client_port=4588-4589

Dopo una richiesta di PLAY riuscita, sia il server che il client effettuano una transizione nello stato Playing.

RECORD Il client usa questo messaggio per chiedere al server di iniziare a registrare i media stream della sessione appena inizializzata tramite la fase di SETUP. In genere il client deve informare il server riguardo la sessione da registrare tramite un messaggio di ANNOUNCE, che deve precedere la fase dei SETUP. Il server fa partire la registrazione dopo aver effettuato gli opportuni controlli sull’URL del messaggio di RECORD (come nel caso del PLAY).

Un esempio di RECORD è: Dopo una richiesta di RECORD riuscita, sia il server che il client effettuano una transizione nello stato Recording.

PAUSE Il client usa questo messaggio per chiedere al server una pausa nella riproduzione o nella registrazione della sessione. Il server, effettuati i controlli sull’URL, richiede al sottosistema di playback o recording di effettuare la pausa. Se la sessione è aggregata, il server indica al client, in un header Range nella risposta, l’esatto istante negli stream al quale la riproduzione è stata fermata. Questa indicazione non è data nel caso di registrazione, o di sessione non aggregata.

Un esempio di PAUSE è: Dopo un PAUSE riuscito, sia il server che il client effettuano una transizione nello stato Ready.

SET_PARAMETER Questo metodo può essere usato per assegnare dei valori ad opportuni parametri riferiti ad una sessione o ad un singolo media stream.

C->S: RECORD rtsp://lis3.deis.unical.it/Lecture2/video RTSP/1.0 CSeq: 954 Session: 12345678 S->C: RTSP/1.0 200 OK CSeq: 954 Session: 12345678

C->S: PAUSE rtsp://lis3.deis.unical.it/Lecture1/video RTSP/1.0 CSeq: 201 Session: 12345678 S->C: RTSP/1.0 200 OK CSeq: 201 Session: 12345678 Range:npt=0:12:43-

Per il momento questo metodo è utilizzato dal client per ottenere che il server tratti sessioni di tipo aggregato come se fossero di tipo non aggregato. Questa funzionalità è utile quando un client vuole ricevere solo un sottoinsieme (proprio) dei media componenti la sessione. Infatti, secondo l’ RTSP standard, il server determina tramite la descrizione SDP a sua disposizione se trattare la sessione come aggregata o meno. Quindi se una sessione è stata registrata come aggregata, il client deve accettarla come tale, e ricevere tutti gli stream che la compongono. Invece, in questa implementazione di RTSP, il client ha la facoltà di decidere il tipo della sessione, tramite l’impostazione del parametro force_not_aggregate_session in un SET-PARAMETER. Un esempio di utilizzo di questo metodo è:

Se il server riceve un SET_PARAMETER con un parametro sconosciuto, risponde con il codice di errore 451 ("Parameter Not Understood"). Si comprende che questo client resta comunque compatibile con l’RTSP standard, in quanto se chiedesse ad un server RTSP diverso da quello implementato, di trattare una sessione aggregata come se non lo fosse, riceverebbe in risposta semplicemente il codice di errore 451, senza provocare nessun tipo di problema. Un SET_PARAMETER non provoca nessuna transizione di stato né del server né del client.

GET_PARAMETER Questo metodo può essere usato per chiedere informazioni sul valore di parametri del server o del client. In questa implementazione è utilizzato dal client per chiedere il tempo di durata di una sessione, di cui sta richiedendo la riproduzione. Per quanto riguarda la compatibilità con l’RTSP standard valgono le considerazioni fatte nel caso del SET_PARAMETER.

C->S: SET_PARAMETER rtsp://lis3.deis.unical.it/Lecture1 RTSP/1.0 CSeq: 421 Content-length: 20 Content-type: text/parameters

force_not_aggregate_session S->C: RTSP/1.0 200 OK

Un esempio di GET_PARAMETER è: Un GET_PARAMETER non provoca nessuna transizione di stato né del server né del client.

OPTIONS Il server implementa questo metodo per rispondere ad un client che voglia sapere quali metodi supporta. Il server nella risposta inserisce un header Public con l’elenco dei metodi da esso supportati. Un esempio è: Un OPTION non influenza lo stato né del client né del server.

TEARDOWN Questo messaggio è utilizzato dal client per chiedere la chiusura di una sessione: se la sessione è aggregata basta un solo messaggio di questo tipo; altrimenti il client deve chiedere il TEARDOWN per ogni media stream. Il server chiude la sessione e si disconnette dal client. Se la sessione è di registrazione, il server aggiorna il file indice streamindex.dat, inserendo per ogni media stream il suo percorso e il nome del file in formato SDP che descrive la sessione a cui appartiene. Il server libera le risorse di sistema occupate per la sessione chiudendo i processi costituenti il sottosistema di trattamento dei flussi di dati, tutti i socket occupati, e quindi termina la sua esecuzione eliminando dal sistema se stesso in quanto thread. Un esempio di TEARDOWN è:

C->S:GET_PARAMETER rtsp://lis3.deis.unical.it/Lecture1/video RTSP/1.0 CSeq: 421 Content-length: 16 Content-type: text/parameters

session_duration S->C:RTSP/1.0 200 OK CSeq: 421 Content-length: 30 Content-type: text/parameters

session_duration:npt=01:05:00-

C->S: OPTIONS * RTSP/1.0 CSeq: 1 S->C: RTSP/1.0 200 OK CSeq: 1

Public: DESCRIBE, SETUP, TEARDOWN, PLAY, PAUSE, RECORD, PASS, CONTINUE, ANNOUNCE

Se durante la sessione capita che il server perde la connessione con il client, il primo non chiude immediatamente la sessione, ma va in uno stato di attesa, per un tempo pari al timeout predefinito nel file server.prop dal gestore del sistema su cui funziona il server RTSP. Se il client resce a riaprire la connessione prima dello scadere del timeout, il server ritorna in attività. Durante il timeout la sessione continua a rimanere nello stato in cui era nel momento della sospensione. Se scade il timeout, il server chiude la sessione, e libera le risorse occupate sul sistema. In caso di fallimento per timeout di una sessione di registrazione, il server non elimina gli stream registrati fino a quel momento, ma registra nel file streamindex.dat il fallimento della sessione (indicandolo a fianco di ogni media stream con la dicitura “RECORDING_ERROR”). Sarà cura del gestore del sistema su cui funziona il server, decidere di rimuovere gli stream di quella sessione, o renderli comunque disponibili, rimuovendo l’indicazione di errore all’interno del file streamindex.dat.Il meccanismo di “fault tollerance” con timeout è sfruttato anche per implementare una estensione del protocollo RTSP tramite due nuovi metodi: PASS e CONTINUE.

4.3.2 Il client RTSP. Il client RTSP è implementato tramite le due classi RtspClient ed RtspReceive (package rtsp.client) che lavorano in coppia. La classe RtspReceive è un thread utilizzato esclusivamente per gestire le comunicazioni TCP con il server. Si occupa solo di trasmettere i messaggi di richiesta costruiti nel sul socket TCP e riceverne le risposte. La semantica del client è implementata nella classe RtspClient, le cui istanze sono create nell’ambito del sottosistema che gestisce l’interfaccia utente. Ogni istanza di questa classe mette a disposizione dell’interfaccia utente i seguenti servizi: • creazione e gestione dei socket TCP per le comunicazioni col server RTSP (delegata alla

relativa istanza della RtspReceive; • costruzione dei messaggi di richiesta da inviare al server, partendo dall’interazione dell’utente

con l’interfaccia grafica del sistema client5. La classe RtspClient contiene tanti metodi quanti sono quelli descritti nel precedente paragrafo sul server RTSP (oltre ad altri metodi privati). L’interfaccia grafica interpreta le richieste dell’utente e le traduce in opportune chiamate verso questi metodi. L’effetto finale è quello di trasmettere gli opportuni messaggi di richiesta verso il server, ed ottenere quindi il controllo remoto della sessione multimediale.

• contrattazione automatica con il server delle porte dei socket che creano conflitti; • parsing dei messaggi di risposta del server, e presentazione dei messaggi di errore.

In questa implementazione è previsto un meccanismo di filtraggio di alcuni messaggi di errore del server, come quelli derivanti dai conflitti sulle porte, ma la maggior parte degli altri messaggi vengono tipizzati con il meccanismo delle eccezioni di JAVA, e passati al sistema di interfaccia utente, che si occupa della loro visualizzazione. Sono affidate all’utente umano le decisioni in

5 L’interfaccia grafica del sistema client implementato è descritta nel capitolo 5.

C->S: TEARDOWN rtsp://lis3.deis.unical.it/Lecture1/video RTSP/1.0 CSeq: 900 Session: 12345678 S->C: RTSP/1.0 200 OK CSeq: 900

merito alla soluzione dei problemi indicati da questi messaggi (descritti nel paragrafo sul server RTSP per ogni metodo).

4.3.3 “RTSP+” In questa implementazione di RTSP sono stati introdotti due metodi nuovi: PASS e CONTINUE.Questo è stato fatto come primo passo verso la realizzazione di un meccanismo di collaborazione client-client6, in cui un client, creatore di una sessione, può condividerne il controllo con altri client.

PASS Questo metodo è utilizzato da un client per cedere il controllo di una sessione ad un altro client. Quando il server riceve una richiesta di PASS, invia un messaggio di risposta (200 OK) al client; quindi chiude la connessione TCP; infine entra in uno stato di attesa con timeout, similmente a come è stato descritto nel paragrafo sulla TEARDOWN, riguardo alla “fault tolerance”. Il server rimane in attesa di un messaggio di CONTINUE fino allo scadere del timeout. Se il timeout scade il server chiude la sessione e libera le risorse occupate. Un esempio di PASS:

CONTINUE Questo metodo è legato al precedente, essendo utilizzato da un client per guadagnare il controllo di una sessione che era stato ceduto in precedenza con una PASS. Il messaggio CONTINUE deve contenere nell’header Session il session ID esatto per la sessione che si vuole controllare, altrimenti il server respinge la richiesta, rispondendo con un codice di errore 454 ("Session Not Found"). Se la CONTINUE ha successo, il nuovo client guadagna il controllo della sessione richiesta, che potrà a sua volta cedere con una PASS. Un esempio di CONTINUE:

6 Di quest’argomento si parla più estesamente nel capitolo “Conclusioni e sviluppi futuri”.

C->S: PASS rtsp://lis3.deis.unical.it/Lecture1/video RTSP/1.0CSeq: 900

Session: 12345678 S->C: RTSP/1.0 200 OK CSeq: 900

C->S: CONTINUE rtsp://lis3.deis.unical.it/Lecture1/video RTSP/1.0 CSeq: 900 Session: 12345678 S->C: RTSP/1.0 200 OK CSeq: 900