LibRTMP源代码分析1：概述

Myth丶恋晨 2022-06-13 09:08 162阅读 0赞

此系列文章主要总结一下我在学习RTMP协议以及LibRTMP源代码过程中积累的经验。 详细分析了RTMP源代码是如何与RTMP协议对应起来的，使得代码与协议有明确的对应关系，便于理解协议和使用LibRTMP。最后给出一个实例，利用libRTMP推送H264和AAC编码的音视频直播流。

有关源代码分析的内容及系列文章的结构参考了网上牛人雷霄骅的blog，但对代码分析的详细程度远超过他的blog：

http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/15814587

部分内容还参考了网上某牛人的 blog ：

http://www.cnblogs.com/haibindev/archive/2012/04/16/2450989.html

http://www.cnblogs.com/haibindev/archive/2011/12/29/2305712.html

在此对以上牛人表示感谢！

1. 背景知识

RTMP(Real Time Messaging Protocol)实时消息传送协议是[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开放协议。RTMP协议广泛用于直播、点播、聊天等应用，以及pc、移动、嵌入式等平台，是做流媒体开发经常会接触到的协议。想要了解RTMP，需要首先了解Flash流媒体系统。最简单的Flash流媒体系统由两部分组成：

客 户 端：Flash Player（一般只有这一种）

服务器端：有很多知名的rtmp server，其中既有商业程序也有开源程序，简单列举如下：

开源项目

![LibRTMP源代码分析1：概述 - nkwavelet - 小波的世界][LibRTMP_1_ - nkwavelet -]

商业程序

![LibRTMP源代码分析1：概述 - nkwavelet - 小波的世界][LibRTMP_1_ - nkwavelet - 1]

当然，还有一些其他的开源、商业rtmp服务器（如ffserver），我就不一一列举了。一般来说，商业rtmp程序要比开源程序支持更多的协议以及更多的平台，至于哪个更好，这就不好说了。RTMP服务器的功能比较复杂，要完整实现比较困难，如果你需要的是一个完整功能的rtmp server，那就可以从它们之中选择一个，如果你的需求只是一个简单的、输出H.264和AAC直播流的rtmp server，那就需要自己来设计和实现。

2. libRTMP源代码分析

学习libRTMP源代码之前需要有一定的Socket编程的基础。首先需要学习《RTMP协议规范》，

中文版下载地址：[http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/6563059][http_download.csdn.net_detail_leixiaohua1020_6563059]

英文版下载地址：[http://www.adobe.com/cn/devnet/rtmp.html][http_www.adobe.com_cn_devnet_rtmp.html]

2.1 RTMP流媒体播放过程

我们必须了解rtmp服务器和flash播放器客户端之间是怎样的一个交互流程。通过阅读RTMP协议就可以了解，这里把它归纳总结如下：

![LibRTMP源代码分析1：概述 - nkwavelet - 小波的世界][LibRTMP_1_ - nkwavelet - 2]

播放一个RTMP协议的流媒体需要经过以下几个步骤：握手，建立连接，建立流，播放。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”；播放阶段用于传输视音频数据。

2.1.1 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。

握手阶段所发送的三个固定大小数据块可用下图简单表示：

![LibRTMP源代码分析1：概述 - nkwavelet - 小波的世界][LibRTMP_1_ - nkwavelet - 3]

客户端握手代码可参见rtmp.c文件中函数 ： static int  HandShake(RTMP \*r, int FP9HandShake)

服务端 握手代码可参见rtmp.c文件中函数 ：static int SHandShake(RTMP \*r, int FP9HandShake)

2.1.2 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。

代码可参见 rtmp.c文件中函数 ： static int SendConnectPacket(RTMP \*r, RTMPPacket \*cp)

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。

代码可参见 rtmp.c文件中函数 ： int RTMP\_SendServerBW(RTMP \*r)

c)  服务器发送设置带宽()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。

代码可参见 rtmp.c文件中函数 ： int RTMP\_SendClientBW(RTMP \*r)

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

代码 可参见 rtmp.c文件中函数 ： static int SendCheckBWResult(RTMP \*r, double txn)

2.1.3 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。

代码可参见 rtmp.c文件中函数 ： int RTMP\_SendCreateStream(RTMP \*r)

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。

创建一个流的代码 可参见 rtmp.c文件中函数 ： int RTMP\_ConnectStream(RTMP \*r, int seekTime)

2.1.4 播放(Play)

a)  客户端发送命令消息中的“播放”（play）命令到服务器。

发送play命令的代码可 参见 rtmp.c文件中函数 ： static int SendPlay(RTMP \*r)

b)  接收到播放命令后，服务器发送设置块大小（ChunkSize）协议消息。

代码可参见函数  ：  static void HandleChangeChunkSize(RTMP \*r, const RTMPPacket \*packet)

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。

2.2 RTMP协议简单分析

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协议中基本的数据单元称为消息（Message）。当RTMP协议在互联网中传输数据的时候，消息会被拆分成更小的单元，称为消息块（Chunk）。

2.2.1  消息

消息是RTMP协议中基本的数据单元。不同种类的消息包含不同的Message Type ID，代表不同的功能。RTMP协议中一共规定了十多种消息类型，分别发挥着不同的作用。例如，Message Type ID在1-7的消息用于协议控制，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。Message Type ID为8，9的消息分别用于传输音频和视频数据。Message Type ID为15-20的消息用于发送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。消息首部（Message Header）有四部分组成：标志消息类型的Message Type ID，标志消息长度的Payload Length，标识时间戳的Timestamp，标识消息所属媒体流的Stream ID。消息的报文结构如下图所示：

![LibRTMP源代码分析1：概述 - nkwavelet - 小波的世界][LibRTMP_1_ - nkwavelet - 4]

2.2.2  消息块

在网络上传输数据时，消息需要被拆分成较小的数据块，才适合在相应的网络环境上传输。RTMP协议中规定，消息在网络上传输时被拆分成消息块（Chunk）。消息块首部（Chunk Header）有三部分组成：用于标识本块的Chunk Basic Header，用于标识本块负载所属消息的Chunk Message Header，以及当时间戳溢出时才出现的Extended Timestamp。消息块的报文结构如下图所示：

![LibRTMP源代码分析1：概述 - nkwavelet - 小波的世界][LibRTMP_1_ - nkwavelet - 5]

2.2.3  消息分块

在消息被分割成几个消息块的过程中，消息负载部分（Message Body）被分割成大小固定的数据块（默认是128字节，最后一个数据块可以小于该固定长度），并在其首部加上消息块首部（Chunk Header），就组成了相应的消息块。消息分块过程如图5所示，一个大小为307字节的消息被分割成128字节的消息块（除了最后一个）。

![LibRTMP源代码分析1：概述 - nkwavelet - 小波的世界][LibRTMP_1_ - nkwavelet - 6]

RTMP传输媒体数据的过程中，发送端首先把媒体数据封装成消息，然后把消息分割成消息块，最后将分割后的消息块通过TCP协议发送出去。接收端在通过TCP协议收到数据后，首先把消息块重新组合成消息，然后通过对消息进行解封装处理就可以恢复出媒体数据。

2.2.4  消息格式简单图解

总结以上三个图，消息格式大致可以用以下图描述：

![LibRTMP源代码分析1：概述 - nkwavelet - 小波的世界][LibRTMP_1_ - nkwavelet - 7]

http://nkwavelet.blog.163.com/blog/static/22775603820141198337651/

[Adobe]: http://baike.baidu.com/view/7578.htm
[LibRTMP_1_ - nkwavelet -]: http://img1.ph.126.net/Fjfp_eaabTHBWmb9_WQAyg==/3664522721896108900.jpg
[LibRTMP_1_ - nkwavelet - 1]: http://img1.ph.126.net/I_-yPuqW_FwDOEVH1gOzlA==/2080100077991870875.jpg
[http_download.csdn.net_detail_leixiaohua1020_6563059]: http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/6563059
[http_www.adobe.com_cn_devnet_rtmp.html]: http://www.adobe.com/cn/devnet/rtmp.html
[LibRTMP_1_ - nkwavelet - 2]: http://img0.ph.126.net/wGodFj3jK2hsCR9GWD4H4w==/1827617023882644153.jpg
[LibRTMP_1_ - nkwavelet - 3]: http://img0.ph.126.net/wz2tnEJSGLI-iJRl6nNGjw==/6597389724542451948.jpg
[LibRTMP_1_ - nkwavelet - 4]: http://img0.ph.126.net/LRXGJUjG22svJyygKojK4Q==/1156299204427613961.jpg
[LibRTMP_1_ - nkwavelet - 5]: http://img2.ph.126.net/xhF3VVpQ29QDEHv2Rucirw==/1340665314172939001.jpg
[LibRTMP_1_ - nkwavelet - 6]: http://img1.ph.126.net/VniQNOL6Qvsl0QLPBBMLRw==/6599286382098289591.jpg
[LibRTMP_1_ - nkwavelet - 7]: http://img0.ph.126.net/RexNPUWOAtSeOAMWzlIvsw==/3249910081201552431.jpg