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rtmp协议详解

(2011-07-05 18:10:31)
分类: 音视频

Real Time Messaging Protocol(实时消息传送协议协议)是Adobe Systems公司为Flash播放器和服务器之间音频、视频和数据传输开发的私有协议。

具体使用RTMP的AS代码大概如下:

  var videoInstance:Video = your_video_instance;

  var nc:NetConnection = new NetConnection();

  var connected:Boolean = nc.connect("rtmp://localhost/myapp");

  var ns:NetStream = new NetStream(nc);

  videoInstance.attachVideo(ns);

ns.play("flvName");

Adobe也在官方网站已经提供了RTMP协议的官方文档说明,为什么要写这个系列文章最大的原因只是对前一段工作的一个总结和回顾,最近两个月,实现了一个RTMP Server的c++版本,把公司的流媒体服务和flash无缝对接起来。希望我的文字能给后来研究这个协议的同学有一定的帮助。

RTMP协议是一个基于TCP的高层协议族,当然这个玩意据说还有UDP协议版本的,不过现在还没有出来,好像Adobe下一版本的FMS会提供支持。下文将要描述的是TCP协议版本的协议。

   RTMP协议的概要理解:

RTMP协议是为了和flash之间交换信令以及媒体数据。为了提高使用效率信令和媒体数据都是使用相同的机制。因为是相同的机制Adobe就整出来了一些比较搞人的概念,当然每个协议第一次接触都是比较难理解的。

   在RTMP协议中信令和媒体数据都称之为Message,在网络中传输这些Message,为了区分它们肯定是要加一个Message  head的,所以RTMP协议也有一个Message head,还有一个问题因为RTMP协议是基于TCP的,由于TCP的包长度是有限制的(一般来说不超过1500个字节),而RTMP的Message长度是有可能很大的,像一个视频帧的包可能会有几十甚至几千K,这个问题就必然有一个分片的问题,在RTMP协议中对应的说法就是chunk,每一个Message + head都是由一个和多个chunk组成的。到这里对RTMP协议的概要理解就算完了。

 

 

 
RTMP协议封包
RTMP协议封包 由一个包头和一个包体组成,包头可以是4种长度的任意一种:12, 8, 4,  1 byte(s).完整的RTMP包头应该是12bytes,包含了时间戳,AMFSize,AMFType,StreamID信息, 8字节的包头只纪录了时间戳,AMFSize,AMFType,其他字节的包头纪录信息依次类推 。包体最大长度默认为128字节,通过chunkSize可改变包体最大长度,通常当一段AFM数据超过128字节后,超过128的部分就放到了其他的RTMP封包中,包头为一个字节.
完整的12字节RTMP包头每个字节的含义:
用途 大小(Byte) 含义
Head_Type 1 包头
TIMER 3 时间戳
AMFSize 3 数据大小
AMFType 1 数据类型
StreamID 4 流ID

一、Head_Type
第一个字节Head_Type的前两个Bit决定了包头的长度.它可以用掩码0xC0进行"与"计算:
Head_Type的前两个Bit和长度对应关系:
Bits Header Length
00 12 bytes
01 8 bytes
10 4 bytes
11 1 byte

Head_Type的后面6个Bit和StreamID决定了ChannelID。  StreamID和ChannelID对应关系:StreamID=(ChannelID-4)/5+1 参考red5
ChannelID Use
02 Ping 和ByteRead通道
03 Invoke通道 我们的connect() publish()和自字写的NetConnection.Call() 数据都是在这个通道的
04 Audio和Vidio通道
05 06 07 服务器保留,经观察FMS2用这些Channel也用来发送音频或视频数据

例如在rtmp包里面经常看到的0xC2, 就表示一字节的包头,channel=2.

二、TiMMER

TiMMER占3个字节纪录的是时间戳,音视频流的时间戳是统一排的。可分为绝对时间戳和相对时间戳。
fms对于同一个流,发布的时间戳接受的时间戳是有区别的
publish时间戳,采用相对时间戳,时间戳值等于当前媒体包的绝对时间戳与上个媒体包的绝对时间戳之间的差距,也就是说音视频时间戳在一个时间轴上面.单位毫秒。
play时间戳,相对时间戳,时间戳值等于当前媒体包的绝对时间戳与上个同类型媒体包的绝对时间戳之间的差距, 也就是说音视频时间戳分别为单独的时间轴,单位毫秒。
flv格式文件时间戳,绝对时间戳,时间戳长度3个字节。超过0xFFFFFF后时间戳值等于TimeStamp & 0xFFFFFF。
flv格式文件影片总时间长度保存在onMetaData的duration属性里面,长度为8个字节,是一个翻转的double类型。


三、AMFSize
AMFSize占三个字节,这个长度是AMF长度,可超过RTMP包的最大长度128字节。如果超过了128字节,那么由多个后续RTMP封包组合,每个后续RTMP封包的头只占一个字节。一般就是以0xC?开头。

四、AMFType
AMFSize占三个字节,这个长度是AMF长度,可超过RTMP包的最大长度128字节。
AMFType是包的类型

0×01 Chunk Size changes the chunk size for packets
0×02 Unknown
0×03 Bytes Read send every x bytes read by both sides
0×04 Ping ping is a stream control message, has subtypes
0×05 Server BW the servers downstream bw
0×06 Client BW the clients upstream bw
0×07 Unknown
0×08 Audio Data packet containing audio
0×09 Video Data packet containing video data
0x0A-0x0E Unknown  
0x0F FLEX_STREAM_SEND TYPE_FLEX_STREAM_SEND
0x10 FLEX_SHARED_OBJECT TYPE_FLEX_SHARED_OBJECT
0x11 FLEX_MESSAGE  TYPE_FLEX_MESSAGE 
0×12 Notify an invoke which does not expect a reply
0×13 Shared Object has subtypes
0×14 Invoke like remoting call, used for stream actions too.
0×16 StreamData 这是FMS3出来后新增的数据类型,这种类型数据中包含AudioData和VideoData


五、StreamID
StreamID是音视频流的ID,如果AMFType!=0x08 或!=0x09那么 StreamID为0。
ChannelID 和StreamID之间的计算公式:StreamID=(ChannelID-4)/5+1 参考red5
例如当ChannelID为2、3、4时StreamID都为1 当ChannelID为9的时候StreamID为2

六、封包分析
例如有一个RTMP封包的数据

03 00 00 00 00 01 30 14 00 00 00 00 02 00 07 63 6F 6E 6E 65 63 74 00 3F F0 00 00 00 00 00 00 03 00 03 61 70 70 02 00 08 72 6F 6F 6D 2F 30 30 31 00 08 66 6C 61 73 68 56 65 72 02 00 0E 57 49 4E 20 31 30 2C 30 2C 31 32 2C 33 36 00 06 73 77 66 55 72 6C 06 00 05 74 63 55 72 6C 02 00 1C 72 74 6D 70 3A 2F 2F 31 39 32 2E 31 36 38 2E 31 2E 31 38 2F 72 6F 6F 6D 2F 30 30 31 00 04 66 70 61 64 01 00 00 0C 63 61 70 61 62 69 6C 69 C3 74 69 65 73 00 40 2E 00 00 00 00 00 00 00 0B 61 75 64 69 6F 43 6F 64 65 63 73 00 40 A8 EE 00 00 00 00 00 00 0B 76 69 64 65 6F 43 6F 64 65 63 73 00 40 6F 80 00 00 00 00 00 00 0D 76 69 64 65 6F 46 75 6E 63 74 69 6F 6E 00 3F F0 00 00 00 00 00 00 00 07 70 61 67 65 55 72 6C 06 00 0E 6F 62 6A 65 63 74 45 6E 63 6F 64 69 6E 67 00 40 08 00 00 00 00 00 00 00 00 09 02 00 0F 30 38 31 32 31 31 C3 30 39 32 30 32 32 32 32 32 02 00 02 33 34 02 00 0D 31 39 35 2E 31 36 38 2E 31 34 2E 32 32 02 00 03 30 30 31 02 00 01 30 02 00 01 38 02 00 01 30

 

数据依次解析的含义
03表示12字节头,channelid=3
000000表示时间戳 Timer=0
000102表示AMFSize=18
14表示AMFType=Invoke 方法调用
 00 00 00 00 表示StreamID = 0
//到此,12字节RTMP头结束
02表示String
0007表示String长度7
63 6F 6E 6E 65 63 74 是String的Ascall值"connect"
00表示Double
3F F0 00 00 00 00 00 00 表示double的0.0
03表示Map数据开始


Real Time Messaging Protocol(实时消息传送协议协议)Adobe Systems公司为Flash播放器和服务器之间音频、视频和数据传输开发的私有协议。

具体使用RTMPAS代码大概如下:

  var videoInstance:Video = your_video_instance;

  var nc:NetConnection = new NetConnection();

  var connected:Boolean = nc.connect("rtmp://localhost/myapp");

  var ns:NetStream = new NetStream(nc);

  videoInstance.attachVideo(ns);

ns.play("flvName");

Adobe也在官方网站已经提供了RTMP协议的官方文档说明,为什么要写这个系列文章最大的原因只是对前一段工作的一个总结和回顾,最近两个月,实现了一个RTMP Serverc++版本,把公司的流媒体服务和flash无缝对接起来。希望我的文字能给后来研究这个协议的同学有一定的帮助。

RTMP协议是一个基于TCP的高层协议族,当然这个玩意据说还有UDP协议版本的,不过现在还没有出来,好像Adobe下一版本的FMS会提供支持。下文将要描述的是TCP协议版本的协议。

   RTMP协议的概要理解:

RTMP协议是为了和flash之间交换信令以及媒体数据。为了提高使用效率信令和媒体数据都是使用相同的机制。因为是相同的机制Adobe就整出来了一些比较搞人的概念,当然每个协议第一次接触都是比较难理解的。

        RTMP协议中信令和媒体数据都称之为Message,在网络中传输这些Message,为了区分它们肯定是要加一个Message  head的,所以RTMP协议也有一个Message head,还有一个问题因为RTMP协议是基于TCP的,由于TCP的包长度是有限制的(一般来说不超过1500个字节),而RTMPMessage长度是有可能很大的,像一个视频帧的包可能会有几十甚至几千K,这个问题就必然有一个分片的问题,在RTMP协议中对应的说法就是chunk,每一个Message + head都是由一个和多个chunk组成的。到这里对RTMP协议的概要理解就算完了。


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