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RTMP协议解析【二】

本专栏重点负责介绍RTMP协议的理论部分， 跳过定义，协议与其他协议的优缺点对比，协议的拓展与改进，协议的历史发展等其他废话

本专栏重点介绍三个部分

• RTMP的握手
• RTMP消息
• RTMP推流

前情简要

在RTMP协议解析【一】中，我介绍了RTMP握手的相关流程和包结构，RTMP工作流程大致如下：

1. 客户端与服务器建立TCP连接。
2. 双方通过握手过程确认协议版本及交换随机数等信息。
3. 客户端发送连接命令（connect）到服务器。
4. 服务器响应连接命令，返回连接结果。
5. 客户端与服务器建立流（stream）进行音视频数据传输。
6. 在传输过程中，双方可以发送控制命令，如播放（play）、暂停（pause）等。
   当连接关闭时，双方结束消息传输并断开连接。

在本文里，我将会介绍RTMP消息的细节，具体为：

• 消息的格式
• 控制消息
• 用户控制消息
• 命令消息

RTMP消息

消息的格式

正如TCP握手一般，在RTMP握手后，就可以传输数据，在RTMP协议中，数据传输的基本单元：Chunk，而若干个Chunk组成一个Message， 而Message就是Rtmp实际传输的信息。

Chunk的组成如下

共有4个字段：

• Basic Header：这是一个复合字段，包含csid和fmt两个子字段，是个可变字段
• Message Header：这个字段包含被发送的消息信息，字段的长度由Basic Header中的fmt字段来决定，是个可变字段
• Extended Timestamp：这个字段是否存在取决于Message Header的时间戳，是个可变字段
• Chunk Data：当前Chunk的有效数据，是个可变字段，取决于通讯双方约定的Chunk大小

Basic Header

如上提到的，Basic Header有两个子字段，最少占1字节，结构如下：

• Fmt：占两个bit，取值为：0， 1， 2， 3，分别表示Message Header的4种长度：11Bytes, 7Bytes, 3Bytes, 0Bytes
• csid占6bit，采用小端存储，用来唯一标识一个流通道，本字段的取值范围： [4, 63]

注意！****Basic Header是一个可变字段，原因就是因为这个csid字段，当这个字段取值为0或者1时，表示真正的csid存储在接下来的字节中，本字段则为标识字段。

当csid为2时，表示该Chunk是控制信息和一些命令信息。

csid取值为0时

Basic Header长度为2字节，结构如下：

第一个字节的后6位取值为9，因此，后面1字节的csid至少位64，而1字节有8bit，表示[0, 255]的取值范围

因此真正的csid的值位：64 + [0, 255] = [64, 319]

csid取值为1时

结构和取值0类似，第一个字节的后6bit取值为1，表示csid字段至少是64，且Basic Header的后两个字节表示真正的csid，而两个字节可以表示[0, 65535]

因此，csid取值范围为：[64, 65599]

Message Header

Message Header描述的是实际传递的消息的头部，而该字段的格式和长度取决于Basic Header的Chunk Type，即：fmt，共有4种不同的格式(因为2bit)

fmt为0

取值为0，Message Header长度为11字节，结构如下：

• timestamp：占3字节，因此最多表示为2^24 - 1，当它的值超过这个值的时候，这三个字段都为1，这样实际的timestamp会存储到Extended Timestamp字段中，接收端只需要判断这三个字节是不是全1即可，如果是的话，则去Extended Timestamp字段解析实际的时间戳
• message length：消息数据的长度字段，占3字节，表示实际发送的消息的长度，单位是字节，注意，这里是表示消息的长度，而不是Chunk的长度
• message type id，消息的类型，占1字节，表示实际发送的数据的类型
• message stream id，占4字节，表示该消息所在的流的id，和Basic Header的csid一样，采用小端存储方式

fmt为1

取值为1，Message Header长度为7字节，结构如下：

可以看出，少了一个message stream id字段

• timestamp delta：占3字节，这里和fmt = 0的情况不同，这里存储的是和上一个Chunk的时间差，同样的，值超过3个字节能表示的范围的时候，就全1，实际的差值会存储在Extended Timestamp字段中
• 其他字段和fmt = 0的情况一致

fmt为2

取值为2的时候，又少了message length和message type id，因此只有一个timestamp delta字段

而这个字段的含义和fmt = 1的情况一致，不过多赘述

Extended Timestamp

这个字段表示时间戳，用4个字节表示，具体是否启用这个字段如前面介绍的，需要看：timestamp和timestamp delta字段

由于篇幅原因，本文先简介RTMP Chunk，关注我，后续继续详细介绍RTMP协议