基本概念:
RTMP协议规定,发布一个流媒体有两个前提步骤:
第一步,建立一个网络连接(NetConnection)。
第二步,建立一个网络流(NetStream)。
网络连接代表服务器端应用程序和客户端之间基础的连通关系,网络流代表了发送多媒体数据的通道。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。
发布一个RTMP协议的流媒体需要经过四个阶段:
- 握手阶段
- 建立连接阶段
- 建立流阶段
- 推流阶段
RTMP连接都是以握手作为开始的,建立连接阶段用于建立客户端与服务器之间的“网络连接”。
建立流阶段用于建立客户端与服务器之间的“网络流”。
推流阶段用于传输视音频数据。
下面是使用librtmp执行推流过程的API调用流,如下:
抓包分析:
RTMP定义了较为完善的协议标准,遵循规范,我们可以使用合适的工具进行推流,但是由于有些操作是可选的,因而抓包过程又略有差异,下面是我使用ffmpeg工具推流时抓取的报文,使用wireshark分析过程整理为下面的图文。
先看一张总览图,图中显示的报文和时序包含了握手、建立连接、建立流和推流阶段,如下:
还有申明下,以下的流程是根据实际抓包情况分析出来的,由于不同的工具省略了一些不必要的步骤,故不代表标准结果,仅供参考。
握手阶段:
由于讲解握手过程的文档资料比较多,我这里就不重复描述了,摘图如下:
个人认为这张图是最符合标准时序的,细节拿捏得非常讲究,虽然很多实现简化了流程。
建立连接阶段:
包括以下报文和步骤:
- 客户端发起连接请求
- 服务器设置客户端的应答窗口大小
- 服务器设置客户端的发送带宽大小
- 服务器设置客户端的接收块大小
- 服务器响应连接结果
- 客户端设置服务器的接收块大小
客户端发起连接请求:
协议截图如下:
协议方向:客户端 -> 服务器
块头字段:
HeaderType: 0
CSID: 3
时间戳:0
BodySize: 143
TypeID: 0x14
Stream ID: 0
负载格式:AMF0表示,connect 1 object1
object1属性列表:
"app": "live"
"type": "nonprivate"
"flashVer": "LNX 9,0,124,2"
"tcUrl": "rtmp://127.0.0.1:1935/live"
End Of Object Marker
服务器设置客户端的应答窗口大小:
协议截图如下:
协议方向:服务器 -> 客户端
块头字段:
HeaderType: 0
CSID: 2
时间戳:0
BodySize: 4
TypeID: 0x05
Stream ID: 0
负载格式:4字节整型表示,如5000000
服务器设置客户端的发送带宽大小:
协议截图如下:
协议方向:服务器 -> 客户端
块头字段:
HeaderType: 0
CSID: 2
时间戳:0
BodySize: 5
TypeID: 0x06
Stream ID: 0
负载格式:5字节整型表示,前4字节为带宽,后1字节为标志,如5000000, 2(动态调整)
服务器设置客户端的接收块大小:
协议截图如下:
协议方向:服务器 -> 客户端
块头字段:
HeaderType: 0
CSID: 2
时间戳:0
BodySize: 4
TypeID: 0x01
Stream ID: 0
负载格式:4字节整型表示,如4096
服务器响应连接结果:
协议截图如下:
协议方向:服务器 -> 客户端
块头字段:
HeaderType: 0
CSID: 3
时间戳:0
BodySize: 190
TypeID: 0x14
Stream ID: 0
负载格式:AMF0表示,_result 1 object1 object2
object1属性列表:
"fmsVer": "FMS/3,0,1,123"
"capabilities": 31,
End Of Object Marker
object2属性列表:
"level": "status"
"code": "NetConnection.Connect.Success",
"description": "Connection succeeded.",
"objectEncoding": 0
End Of Object Marker
客户端设置服务器的接收块大小:
协议截图如下:
协议方向:客户端 -> 服务器
块头字段:
HeaderType: 0
CSID: 2
时间戳:0
BodySize: 4
TypeID: 0x01
Stream ID: 0
负载格式:4字节整型表示,如4096
建立流阶段:
包括以下报文和步骤:
- 客户端通知服务器释放推流点
- 客户端通知服务器准备推流点
- 客户端发起创建流请求
- 服务器响应创建流结果
客户端通知服务器释放推流点
协议截图如下:
协议方向:客户端 -> 服务器
块头字段:
HeaderType: 1
CSID: 3
时间戳:0
BodySize: 30
TypeID: 0x14
负载格式:AMF0表示,releaseStream 2 object(Null) String("a")
客户端通知服务器准备推流点
协议截图如下:
协议方向:客户端 -> 服务器
块头字段:
HeaderType: 1
CSID: 3
时间戳:0
BodySize: 26
TypeID: 0x14
负载格式:AMF0表示,FCPublish 3 object(Null) String("a")
客户端发起创建流请求:
协议截图如下:
协议方向:客户端 -> 服务器
块头字段:
HeaderType: 1
CSID: 3
时间戳:0
BodySize: 25
TypeID: 0x14
负载格式:AMF0表示,createStream 4 object(Null)
服务器响应创建流结果:
协议截图如下:
协议方向:服务器 -> 客户端
块头字段:
HeaderType: 0
CSID: 3
时间戳:0
BodySize: 29
TypeID: 0x14
Stream ID: 0
负载格式:AMF0表示,_result 4 object(Null) Number(1)
推流阶段:
包括以下报文和步骤:
- 客户端发起创建绑定推流点请求
- 服务器响应创建绑定推流点结果
- 客户端向服务器设置媒体元数据
- 客户端向服务器推送媒体数据
完成推推后,还包括以下报文和步骤:
- 客户端通知服务器解绑释放推流点请求
- 客户端发起删除流请求
- 服务器响应解绑释放推流点和删除流结果
客户端发起创建绑定推流点请求
协议截图如下:
协议方向:客户端 -> 服务器
块头字段:
HeaderType: 0
CSID: 8
时间戳:0
BodySize: 31
TypeID: 0x14
Stream ID: 1
负载格式:AMF0表示,publish 5 Object(Null) String节目ID("a") String("live")
服务器响应创建绑定推流点结果
协议截图如下:
协议方向:服务器 -> 客户端
块头字段:
HeaderType: 0
CSID: 5
时间戳:0
BodySize: 105
TypeID: 0x14
Stream ID: 1
负载格式:AMF0表示,onStatus 0 Object1(Null) object2
object2属性列表:
"level": "status"
"code": "NetStream.Publish.Start",
"description": "Start publishing",
End Of Object Marker
客户端向服务器设置媒体元数据
协议截图如下:
协议方向:客户端 -> 服务器
块头字段:
HeaderType: 0
CSID: 4
时间戳:0
BodySize: 387
TypeID: 0x12
Stream ID: 1
负载格式:AMF0表示,@setDataFrame "onMetaData" ECMAarray
ECMAarray属性列表:
"duration": 0,
"width": 480,
"height": 270,
"videodatarate": 195.3125,
"framerate": 16,
"videocodeid": 2,
"audiodatarate": 62.5,
"audiosamplerate": 44100,
"audiosamplesize": 16,
"stereo": false,
"audiocodeid": 2,
"major_brand": "isom",
"minor_version": "512",
"compatible_brands": "isomiso2avc1mp41",
"encoder": "Lavf59.8.100",
"filesize": 0,
End Of Object Marker
客户端向服务器推送媒体数据
协议截图如下:
协议方向:客户端 -> 服务器
块头字段:
HeaderType: 0
CSID: 4
时间戳:0
BodySize: 209
TypeID: 0x08
Stream ID: 1
负载格式:格式头,媒体数据
客户端通知服务器解绑释放推流点请求
协议截图如下:
协议方向:客户端 -> 服务器
块头字段:
HeaderType: 1
CSID: 3
时间戳:0
BodySize: 28
TypeID: 0x14
负载格式:AMF0表示,FCUnpublish 6 object(Null) String("a")
客户端发起删除流请求
协议截图如下:
协议方向:客户端 -> 服务器
块头字段:
HeaderType: 1
CSID: 3
时间戳:0
BodySize: 34
TypeID: 0x14
负载格式:AMF0表示,deleteStream 7 object(Null) Number(1)
服务器响应解绑释放推流点和删除流结果
协议截图如下:
协议方向:服务器 -> 客户端
块头字段:
HeaderType: 0
CSID: 5
时间戳:0
BodySize: 108
TypeID: 0x14
Stream ID: 1
负载格式:AMF0表示,onStatus 0 Object1(Null) object2
object2属性列表:
"level": "status"
"code": "NetStream.Unpublish.Start",
"description": "Stop publishing",
End Of Object Marker
流程时序:
结合以上分析,总结时序图如下:
另外,关于HeaderType和CSID的运用,先归纳使用情况:
0x14(connect) HeaderType: 0 CSID: 3
0x05(Ack Window Size) HeaderType: 0 CSID: 2
0x06(BrandWidth) HeaderType: 0 CSID: 2
0x01(ChunkSize) HeaderType: 0 CSID: 2
0x14(connect _result) HeaderType: 0 CSID: 3
0x14(releaseStream) HeaderType: 1 CSID: 3
0x14(FCPublish) HeaderType: 1 CSID: 3
0x14(createStream) HeaderType: 1 CSID: 3
0x14(createStream _result) HeaderType: 0 CSID: 3
0x14(publish) HeaderType: 0 CSID: 8
0x14(publish onStatus) HeaderType: 0 CSID: 5
0x12(onMetaData) HeaderType: 0 CSID: 4
0x08(audioData) HeaderType: 0 CSID: 4
0x09(videoData) HeaderType: 0 CSID: 6
0x14(FCUnpublish) HeaderType: 1 CSID: 3
0x14(deleteStream) HeaderType: 1 CSID: 3
0x14(deleteStream onStatus) HeaderType: 0 CSID: 5
总结:
关于HeaderType的运用,有以下规则:
releaseStream、FCPublish、createStream、FCUnpublish、deleteStream使用1号HeaderType,借用3号CSID之前的StreamID。
audioData和videoData视情况使用0、1、2、3号HeaderType。
关于CSID的运用,有以下规则:
- 0x01~0x06命令用2号CSID。
- 大部分0x14命令用3号CSID,但有例外,如publish用8号CSID,publish onStatus用5号CSID。
- 0x12媒体元数据用4号CSID。
- 0x08音频数据用4号CSID。
- 0x09视频数据用6号CSID。
经与拉流对比,发现CSID的使用没有明显的约束规则,如果某类数据需要压缩头部,建议使用相同的CSID。