流媒体协议---RTMP---RTMP实现细节

RTMP(Real Time Messaging Protocol 实时消息传输协议)

　　一个基于TCP的协议族，包括RTMP基本协议及RTMPT/RTMPS/RTMPE等多种变种。RTMP是一种设计用来进行实时数据通信的网络协议，主要用来在Flash/AIR平台和支持RTMP协议的流媒体/交互服务器之间进行音视频和数据通信。

一、概念

1、Payload(载荷)
2、Packet(数据包)：一个数据包由固定头和载荷数据构成。一些底层协议可能会要求对数据包进行封装。
3、Port(端口)：TCP/IP使用小的正整数对端口进行标识。OSI传输层使用的运输选择器 (TSEL) 相当于端口。
4、Transport address(传输地址)：用以识别传输层端点的网络地址和端口的组合，例如一个IP地址和一个TCP端口。
5、Message stream(消息流)：通信中消息流通的一个逻辑通道。
6、Message stream ID(消息流ID)：每个消息有一个关联的ID，使用ID可以识别出该消息属于哪个消息流。
7、Chunk(块)：消息的一段。消息在网络发送之前被拆分成很多小的部分。块按照时间戳的顺序进行端到端的传输。
8、Chunk stream(块流)：通信中允许块流向一个特定方向的逻辑通道。块流可以从客户端流向服务器，也可以从服务器流向客户端。
9、Chunk stream ID(块流 ID)：每个块有一个关联的ID，使用ID可以识别出该块属于哪个块流。
10、Multiplexing(合成)：将独立的音频/视频数据合成为一个连续的音频/视频流，这样就可以同时发送视频和音频了。
11、DeMultiplexing(分解)：Multiplexing 的逆向处理，将交叉的音频和视频数据还原成原始音频和视频数据的格式。
12、Remote Procedure Call(RPC 远程方法调用)：允许客户端或服务器调用对端的一个子程序或者程序的请求。
13、Metadata(元数据)：关于数据的描述。比如电影的 metadata 包括电影标题、持续时间、创建时间等等。
14、Application Instance (应用实例)：应用实例运行于服务器上，客户端可连接这个实例并发送连接请求，连接服务器。
15、Action Message Format (AMF，操作消息格式)：AMF是Adobe独家开发出来的通信协议，它采用二进制压缩，序列化、反序列化、传输数据，从而为Flash 播放器与Flash Remoting网关通信提供了一种轻量级的、高效能的通信方式。
/*
	AMF的初衷只是为了支持Flash ActionScript的数据类型，目前有两个版本：AMF0和AMF3。
	AMF从Flash MX时代的AMF0发展到现在的AMF3。AMF3用作Flash Playe 9的ActionScript 3.0的默认序列化格式，而AMF0则用作旧版的ActionScript 1.0和2.0的序列化格式。
	在网络传输数据方面，AMF3比AMF0更有效率。AMF3能将int和uint对象作为整数（integer）传输，并且能序列化 ActionScript 3.0才支持的数据类型, 比如ByteArray，XML和Iexternalizable。
	*/

二、RTMP规范简单分析
　　RTMP协议是一个互联网TCP/IP五层体系结构中应用层的协议。

RTMP传输媒体数据的过程：
1、发送端：媒体数据→→消息→→消息块，最后将分割后的消息块通过TCP协议发送出去。
2、接收端：通过TCP协议收到数据后，首先把消息块重新组合成消息→→（解封装处理)媒体数据

RTMP的两种数据传输形式：

1、消息Message—基本的数据单元

消息首部（Message Header）有四部分组成：
　　１、消息类型Message Type ID　　不同的Message Type ID对应不同的功能
　　２、消息长度Payload Length
　　３、时间戳Timestamp
　　４、消息所属媒体流Stream ID

Message Type ID：
1-7：用于协议控制，这些消息一般是RTMP协议自身管理要使用的消息，用户一般情况下无需操作其中的数据。
8-9：用于传输音频和视频数据
15-20：用于发送AMF编码的命令，负责用户与服务器之间的交互，比如播放，暂停等等。

2、消息块Chunk（网络上传输的形式，由mssage拆分并封装得到）

消息块首部（Chunk Header）结构有：
　１、Chunk Basic Header
　２、本块负载所属消息的Chunk Message Header
　３、当时间戳溢出时才出现的Extended Timestamp

3.消息分块：massagechunk(=chunk_header+MsgBody)

拆分后的MsgBody默认128字节，最后一份MsgBody≤128

3、RTMP流媒体播放过程

RTMP协议规定，播放一个流媒体有两个前提步骤：
1、握手
2、建立一个网络连接（NetConnection）	---服务器端应用程序和客户端之间基础的连通关系
3、建立一个网络流（NetStream）	  	---发送多媒体数据的通道
4、播放

服务器和客户端之间只能建立一个网络连接，但是基于该连接可以创建很多网络流

3.1 握手（HandShake）

一个RTMP连接以握手开始，双方分别发送大小固定的三个数据块
　　a.握手开始于客户端发送C0、C1块。服务器收到C0或C1后发送S0和S1。
　　b.当客户端收齐S0和S1后，开始发送C2。当服务器收齐C0和C1后，开始发送S2。
　　c.当客户端和服务器分别收到S2和C2后，握手完成。

3.2建立网络连接（NetConnection）

a.客户端发送命令消息中的“连接”(connect)到服务器，请求与一个服务应用实例建立连接。
b.服务器接收到连接命令消息后，发送确认窗口大小(Window Acknowledgement Size)协议消息到客户端，同时连接到连接命令中提到的应用程序。
c.服务器发送设置带宽(Set Peer Bandwidth)协议消息到客户端。
d.客户端处理设置带宽协议消息后，发送确认窗口大小(Window Acknowledgement Size)协议消息到服务器端。
e.服务器发送用户控制消息中的“流开始”(Stream Begin)消息到客户端。
f.服务器发送命令消息中的“结果”(_result)，通知客户端连接的状态。

3.3建立网络流（NetStream）

a.客户端发送命令消息中的“创建流”（createStream）命令到服务器端。
b.服务器端接收到“创建流”命令后，发送命令消息中的“结果”(_result)，通知客户端流的状态。
　　

3.4播放（Play）

a.客户端发送命令消息中的“播放”（play）命令到服务器。
b.接收到播放命令后，服务器发送设置块大小（ChunkSize）协议消息。
c.服务器发送用户控制消息中的“streambegin”，告知客户端流ID。
d.播放命令成功的话，服务器发送命令消息中的“响应状态”NetStream.Play.Start & NetStream.Play.reset，告知客户端“播放”命令执行成功。
e.在此之后服务器发送客户端要播放的音频和视频数据。