Adobe RTMP 规范：实时消息传递协议详解

Adobe 的实时消息传递协议（RTMP），是一种应用层协议，旨在通过适当的传输协议（如 TCP）多路复用和打包多媒体传输流（如音频、视频和交互内容）。以下是对 RTMP 规范的详细解析。

文档概述

文件状态

本文档是 2012 年 12 月 21 日发布的 “Adobe 的实时消息传递协议” 规范的机器可读版本。自 2012 年 PDF 版本以来，规范内容并未发生实质性变化，仅在格式和文字编辑上有所调整。

引言

RTMP 提供了在可靠的流传输（如 TCP）上的双向消息多路复用服务，旨在携带视频、音频和数据消息的并行流，并附带相关的时间信息。实现通常会为不同类别的消息分配不同的优先级，这会影响在传输容量受限时消息入队到底层流传输的顺序。

术语

MUST: 必须
REQUIRED: 必需
SHALL: 应该
SHOULD: 建议
MAY: 可以

贡献者

Rajesh Mallipeddi：原 Adobe Systems 编辑，提供了大部分原始文本。
Mohit Srivastava：Adobe Systems 贡献者。

定义

Payload: 包含在数据包中的数据，如音频样本或压缩视频数据。
Packet: 由固定头和负载数据组成的数据包。
Port: 传输协议用来区分主机内多个目的地的抽象。
Transport address: 用于识别传输层端点的网络地址和端口的组合。

字节顺序、对齐和时间格式

所有整数字段按网络字节顺序（大端序）传输。
时间戳以毫秒为单位，相对于一个未指定的纪元。

RTMP 块流

消息格式

消息格式应包含以下必要字段：

Timestamp: 消息的时间戳（4 字节）。
Length: 消息负载的长度（3 字节）。
Type ID: 消息类型 ID（1 字节）。
Message Stream ID: 消息流 ID（4 字节，小端序）。

握手

RTMP 连接从握手开始，客户端和服务器各发送相同的三个块（C0、C1、C2 和 S0、S1、S2）。

块化

在握手后，连接多路复用一个或多个块流。每个块流携带一种类型的消息。每个块都有唯一的块流 ID。块的传输顺序必须完整发送。接收端根据块流 ID 重新组装消息。

块格式

每个块由一个头和数据组成。头有三个部分：

Basic Header: 编码块流 ID 和块类型（1-3 字节）。
Message Header: 编码关于消息的信息（0、3、7 或 11 字节）。
Extended Timestamp: 编码完整的 32 位时间戳（0 或 4 字节）。

RTMP 消息格式

消息头

消息头包含以下字段：

Message Type: 消息类型（1 字节）。
Length: 负载大小（3 字节）。
Timestamp: 消息的时间戳（4 字节）。
Message Stream ID: 消息流 ID（3 字节）。

用户控制消息

RTMP 使用消息类型 ID 4 进行用户控制消息。这些消息包含 RTMP 流层使用的信息。

RTMP 消息类型

命令消息

携带客户端和服务器之间的 AMF 编码命令。命令消息有两个类型值：20 表示 AMF0 编码，17 表示 AMF3 编码。

数据消息

用于发送元数据或用户数据。类型值为 18（AMF0）和 15（AMF3）。

共享对象消息

用于管理多个客户端和服务器之间的分布式数据。类型值为 19（AMF0）和 16（AMF3）。

音频消息

用于发送音频数据，类型值为 8。

视频消息

用于发送视频数据，类型值为 9。

聚合消息

包含一系列RTMP 子消息的单一消息。类型值为 22。

消息交换示例

发布录制视频

此示例说明发布者如何发布流并将视频流发送到服务器。其他客户端可以订阅此发布的流并播放视频。

+--------------------+                     +-----------+
|  Publisher Client  |        |            |   Server  |
+----------+---------+        |            +-----+-----+
          |           Handshaking Done           |
          |                  |                  |
          |                  |                  |
---+---- |----- Command Message(connect) ----->|
   |     |                                     |
   |     |<----- Window Acknowledge Size ------|
Connect |     |                                     |
   |     |<------ Set Peer BandWidth ----------|
   |     |                                     |
   |     |------ Window Acknowledge Size ----->|
   |     |                                     |
   |     |<----- User Control(StreamBegin) ----|
   |     |                                     |
---+---- |<-------- Command Message -----------|
          |   (_result- connect response)       |
          |                                     |
---+---- |--- Command Message(createStream) -->|
Create |     |                                     |
Stream |     |                                     |
---+---- |<------- Command Message ------------|
          | (_result- createStream response)    |
          |                                     |
---+---- |---- Command Message(publish) ------>|
   |     |                                     |
   |     |<----- User Control(StreamBegin) ----|
   |     |                                     |
   |     |---- Data Message (Metadata) ------->|
Publishing|     |                                     |
Content   |     |------------ Audio Data ------------>|
   |     |                                     |
   |     |------------ SetChunkSize ---------->|
   |     |                                     |
   |     |<--------- Command Message ----------|
   |     |      (_result- publish result)      |
   |     |                                     |
   |     |------------- Video Data ----------->|
   |     |                  |                  |
   |     |                  |                  |
          |    Until the stream is complete     |
          |                  |                  |

广播共享对象消息

此示例说明在创建和更改共享对象期间交换的消息。它还说明了共享对象消息广播的过程。

+----------+                       +----------+
|  Client  |           |           |  Server  |
+-----+----+           |           +-----+----+
       |   Handshaking and Application    |
       |          connect done            |
       |                |                 |
       |                |                 |
       |                |                 |
       |                |                 |
Create and ---+---- |---- Shared Object Event(Use)---->|
connect       |     |                                  |
Shared Object |     |                                  |
---+---- |<---- Shared Object Event --------|
       |       (UseSuccess,Clear)         |
       |                                  |
---+---- |------ Shared Object Event ------>|
Shared object |     |         (RequestChange)          |
Set Property  |     |                                  |
---+---- |<------ Shared Object Event ------|
       |            (Success)             |
       |                                  |
---+---- |------- Shared Object Event ----->|
Shared object|     |           (SendMessage)          |
Message      |     |                                  |
Broadcast ---+---- |<------- Shared Object Event -----|
       |           (SendMessage)          |
                          |                 |
                          |                 |

从录制流发布元数据

此示例描述了发布元数据的消息交换。

+------------------+                       +---------+
| Publisher Client |         |             |   FMS   |
+---------+--------+         |             +----+----+
       |     Handshaking and Application     |
       |            connect done             |
       |                  |                  |
       |                  |                  |
---+--- |-- Command Messsage (createStream) ->|
Create |    |                                     |
Stream |    |                                     |
---+--- |<-------- Command Message -----------|
       |   (_result - command response)      |
       |                                     |
---+--- |---- Command Message (publish) ----->|
Publishing |    |                                     |
metadata |    |<----- UserControl (StreamBegin) ----|
from file |    |                                     |
          |    |---- Data Message (Metadata) ------->|
       |                                     |

参考文献

RFC0791: Postel, J. , “Internet Protocol”, STD 5, RFC 791, September 1981.✅
RFC0793: Postel, J. , “Transmission Control Protocol”, STD 7, RFC 793, September 1981.✅
RFC1982: Elz, R. and R. Bush, “Serial Number Arithmetic”, RFC 1982, August 199✅