RIST介绍

RIST背景

RIST，全称Reliable Internet Stream Transport，目的是打造一个可信赖的互联网流媒体协议，在弱网情况下保证数据流的可靠传输，并作为一个开源的协议可以在某些场景下作为商业版的ZIXI等可靠协议传输替代者。

RIST工作组成立于2017年，并于2018年发布第一份协议草案，最初的Simple Profile。自此之后，RIST协议持续更新，保存快速进化，并于2016年发布了RT-06-03版本，最新的Advanced Profile。

RIST协议

RIST协议目前发布了3个不同的协议版本：

Simple Profile：

Simple Profile是简易配置协议，于2018年10月发布，它基于RTP和RTCP协议，对于从RTP协议迁移过去的场景比较顺畅。Simple Profile基于ARQ（Automatic Repeat-reQuest）和 NACK（Negative Acknowledgment）机制实现可靠传输，并支持多个链路并行传输。

Main Profile:

Main Profile是主配置协议，于2020年3月发布，它在Simple Profile的基础上，增加了多路复用功能，多个流可以共用同一个传输隧道，还提升了基于TLS的传输安全性，并支持更高码率的数据流，并做了一定的多余空包优化。

Advanced Profile:

Advanced Profile是高级配置协议，于2021年10月发布，它提供了一个新的受保护的隧道模式，可以承载任何传统协议，比如MPEG TS over UDP。并且仅需要使用一个UDP端口，简化了端口占用。

RIST简单交互过程

RIST的核心使用了编码端的buffer、解码端的buffer、NACK重传机制来保证整个交互过程可靠。

1. 编码端会在数据包发送到internet时，把数据保存一份副本到本地bufer中，此缓冲区是异步保存，不会增加端到端延时。

2. 网络传输没有限制，可以使用单播，多播，多链路，传输均可。

3. 解码端负责大部分逻辑处理。

解码端收到数据包后，会将它们放到一个接收缓冲区中，并且按RTP协议的sequence num排好序。

该接收缓冲区的长度需要至少与收发两端的最好和最坏RTT差值相当，并增加适当的余量以应对网络抖动时的数据包重传和排序。

接收端会分析RTP数据包序号，并查找空隙找出缺失的数据包，并发送NACK报文，请求重传缺失的数据包。NACK通过RTCP通道发出，内容是表示丢失数据包的序列号。当发送端收到NACK报文后，会根据报文指示，找出缓存中的数据包并重新发送。接收端收到重传报文后，一定要放回正确的序列位置。

接收端可以设置最多允许多少次重传（上图中的n），根据对延迟的敏感程度，选择合适的重传次数大小。针对设置的n值，接收缓冲区必须能存储至少n*max(RTT)的数据。

4. 解码器输出时，会经过一个去抖动缓冲区De-Jitter，来平滑输出的数据包，保证数据流的稳定平滑。

开源RIST实现

librist是最重要的开源实现，项目地址是 https://code.videolan.org/rist/librist ，目前支持Simple Profile和Main Profile。

另外RIST也在推进加入许多开源项目的过程中，包括 VLC、FFMPEG、gstreamer、OBS Studio 和 WireShark。

协议文档

Simple Profile(TR01)：

https://www.videoservicesforum.org/download/technical_recommendations/VSF_TR-06-1_2020_06_25.pdf

Main Profile(TR02):

https://www.videoservicesforum.org/download/technical_recommendations/VSF_TR-06-2_2021-04-26.pdf

Advanced Profile(TR03):

https://www.videoservicesforum.org/download/technical_recommendations/VSF_TR-06-3_2021-10-19.pdf

参考文档

[1] VSF Active Group: https://www.videoservicesforum.org/RIST.shtml

[2] RIST wikepedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Reliable_Internet_Stream_Transport

[3] rist.tv: https://www.rist.tv/

[4] RIST开源集合: https://code.videolan.org/rist