RTSP(Real Time Streaming Protocol)とは？ネットワークカメラに関する知識

こんにちは！
ネットワークカメラとIP監視カメラシステムのシステム・ケイです。

ネットワークカメラについて調べると、
「RTSPプロトコル」「RTSP配信」などといった言葉を目にすることがあると思います。

今回は、RTSPとは何か、ネットワークカメラにどうしてこれが必要なのかお話していきます。

RTSP (Real Time Streaming Protocol)とは？

RTSPは、映像・音声の配信を制御するためのツール

まずRTSPについて理解するために、プロトコルについておさらいしましょう。

プロトコルとはひとことで言うと、「コンピューターどうしの通信（会話）を成り立たせるルール」です。

例えば、フランス人（フランス語）と日本人（日本語）が会話しようとしても成り立ちませんよね。

そこで、両者とも英語を話すというルールを定めたら会話ができますよね。

このように、コンピューターの世界でも目的ごとに情報をやり取りする際のルール（プロトコル）を厳格に定めています。

そんなルール（プロトコル）の1つが今回紹介する「RTSP」です。

では、RTSPがどのようなプロトコルかというと、
映像・音声の配信を制御するためのプロトコルです。

より正確には、「映像・音声のリアルタイムなストリーミング配信を制御する為のプロトコル」です。

「Real Time」の名前の通り、映像をリアルタイムに遅延なく配信することを得意としている為、ほとんどのネットワークカメラがこの方式で映像をNVRやVMSに配信しています。

つまりRTSPとは、カメラ（サーバー）が、NVRやVMS（クライアント）に対して映像を「配信」する際に使われるプロトコルのことを言います。RTSPで「制御」していますね。

＊NVRはひとことで言うと「映像をネットワークに接続して記録したり管理したりすることができる録画機器」です。
＊VMSはひとことで言うと「映像をネットワークに接続して記録したり管理したりすることができるソフトウエア、システムそのもの」です。

なお、RTSPによって映像を配信するコンピューターのことを、「RTSPサーバー」という呼び方をすることもあります。

制御だけでは映像は受信できない…

さきほどお話した通り、RTSPは、映像や音声の配信を「制御」するためのプロトコルです。

「制御」とは例えば、DVDプレイヤーのリモコンのように映像・音声をスタートしたりストップすることです。

しかし、リモコンで「制御」するだけではDVDを見ることはできません。「配信」するためにはDVDを再生するDVDプレイヤーが必要ですよね。

では、何がDVDプレイヤーの役割を務めるのでしょうか？

RTPによる映像通信

RTSPとRTP、「制御」と「配信」の組み合わせ

DVDプレイヤーの役割を務めるのは、RTPというプロトコルです。

RTPは、ネットワーク経由で映像・音声をリアルタイムに「配信」する為のプロトコルです。

ネットワークカメラでは、この「制御」と「配信」の2つのプロトコルを組み合わせることで、リアルタイムな映像配信を行っています。

なぜRTSPとRTP、2種に分けるの？

RTSPとRTP、プロトコルの違い

以上のように、ネットワークカメラでは、RTSP（制御）とRTP（配信）のプロトコルを組み合わせることで、リアルタイムな映像配信を行っています。

では、そもそもなぜ「制御」と「配信」で分ける必要があるのでしょうか？
どちらもRTSPプロトコル（もしくはRTP）ではダメなのでしょうか？

この謎を紐解くため、次項からは、2つのプロトコルがそれぞれ属している「TCP」「UDP」について解説していきます。

「TCP」と「UDP」、この2つもインターネット関係の用語として目にする機会が多いと思いますので、ぜひ最後までご覧ください。

TCP、UDPの違い

TCPとUDPもプロトコルの一種です。

ただし、RTSPやRTPが、映像・音声の「制御」「配信」に使用する、という限定的なプロトコルであるのに対して、

TCPやUDPはそれらの細かいプロトコルが、「どういった性質の通信をするのか」を決める大きな括りのプロトコルになります。

RTSPやRTPが「小分類」で、TCPやUDPが「大分類」といったイメージですね。

TCP（Transmission Control Protocol）とUDP（User Datagram Protocol）は、
どちらもネットワークを介したデータのやり取りをする為のプロトコルです。

TCPは信頼性が高いが速度が遅い、UDPは高速だがデータに欠損が起きやすい、という特徴があります。

TCP

ネットワークを介したデータのやり取りには、ノイズによるデータの欠損がつきものです。

TCPはそれを解決するために、通信内容を逐一確認し、データの欠損が起きるたび送信元にもう一度データを送り直すように要求します。

そのため、通信速度は遅くなりますが、正確なデータ通信が期待できます。

メールのやり取りで文字が所々途切れていたり、Webページを見るときに画像が途中までしか表示されていなかったりすると困りますよね。このように、きちんとデータを送って欲しい場合は、TCPプロトコルの通信を利用します。

UDP

また、ネットワークを介したデータのやり取りでは、ネットワークの遅延も気になりますよね。

UDPはそれを解決するために、相手がきちんと受け取れたかに関係なく次々とデータを送り続けます。
そのため、よくデータの欠損が発生しますが、高速に通信を行うことができます。

動画や音声は、UDPによる通信が最も適したデータの一つです。動画は、1秒に何十コマも画像を送り続ける為、途中の一コマが抜けていても全体に対した影響はありません。

むしろ、たった一コマの為に通信をやり直し、そのたびに動画の再生が止まってしまう方がユーザーとしては困ってしまいます。

このように、完璧なデータを送ることよりも、素早く次のデータを送ることの方を重視する場合は、UDPプロトコルの通信を利用します。

RTSPとRTP、分かれて便利に！

なぜネットワークカメラの映像配信が、RTSP（制御）とRTP（配信）に分かれているのか。答えが分かりましたか？

それは、制御と配信で求められる機能が違うからです。

配信を始めたり止めたりする制御の部分（RTSP）は正確性が求められるので、信頼性の高いTCP通信を使用しています。

動画や音楽を配信する部分（RTP）は高速通信が求められるので、遅延の少ないUDP通信を使用しています。

このように、制御と配信では求められる機能が異なるため、RTSPとRTPという2つのプロトコルの組み合わせでネットワークカメラは映像を配信しているのです。

SK VMSでRTSP/RTPを利用！簡単制御に簡単録画！

ここまで、RTSPやRTPプロトコルについて説明してきました。
しかし、プロトコルだけでは何もできません。
ネットワークカメラの映像を受信して、簡単に制御したり視聴や録画するためのソフトウェアが必要です。

そのソフトウェアとして、当記事では「ネットワークカメラ映像管理システム SK VMS」をおすすめします。

従来のNVR、VMSでは、決まったサイズ・配置のレイアウトパターンにカメラを配置してレイアウトを作成します。

しかし、SK VMSのレイアウトは、グリッド（格子）状になっている画面の上に、カメラを自由なサイズ、自由な位置に配置して作成することができます！

こちらの画像は、カメラ映像を自由な位置に配置し、好きな大きさにレイアウトを作成している様子です。

デジタルズームで映像の一部を拡大表示することも可能です。

こちらの動画は、SK VMSを使って、簡単な操作でネットワークカメラ映像のズームや位置移動を行っている様子です。

数台の小規模監視カメラシステムから数千単位の大規模カメラシステムまで拡張が可能で、ライブ及び録画映像はPC（Windows、Mac、Linux）やスマートフォン（iOS、Android）などで監視や管理が行えます。

まとめ

いかがでしたか？
今回のお話で重要な部分は以下の4つになります。

今回の記事に関するご質問がある方や、映像管理システムSK VMS導入をご検討の方は、ご相談承りますのでシステム・ケイまでぜひお気軽にお問い合わせください！

最後まで読んで頂きありがとうございました！