RTMP协议播放流程的实现及抓包分析

RTMP服务器搭建可参考：Nginx与Nginx-rtmp-module搭建RTMP视频直播和点播服务器

     实时流协议（Real-TimeMessaging Protocol，RTMP）是用于互联网上传输视音频数据的网络协议。本API提供了支持RTMP, RTMPT,RTMPE, RTMP RTMPS以及以上几种协议的变种(RTMPTE, RTMPTS)协议所需的大部分客户端功能以及少量的服务器功能。RTMP是目前各种网络直播应用最核心的传输协议，也是互动直播采用最广泛的协议。
     RTMP协议规定，播放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）。其中，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。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。
一 RTMP保存为FLV

使用librtmp接收RTMP流的函数执行流程图如下图所示。



InitSockets()：初始化Socket

RTMP_Alloc()：为结构体“RTMP”分配内存。

RTMP_Init()：初始化结构体“RTMP”中的成员变量。

RTMP_SetupURL()：设置输入的RTMP连接的URL。

RTMP_Connect()：建立RTMP连接，创建一个RTMP协议规范中的NetConnection。

RTMP_ConnectStream()：创建一个RTMP协议规范中的NetStream。

RTMP_Read()：从服务器读取数据。

RTMP_Close()：关闭RTMP连接。

RTMP_Free()：释放结构体“RTMP”。
CleanupSockets()：关闭Socket。
源代码：

[cpp] view
plain copy

#include <stdio.h>    

#include "librtmp/rtmp_sys.h"    

#include "librtmp/log.h"    

    

int InitSockets()    

{    

    WORD version;    

    WSADATA wsaData;    

    version = MAKEWORD(1, 1);    

    return (WSAStartup(version, &wsaData) == 0);    

}    

    

void CleanupSockets()    

{    

    WSACleanup();    

}    

    

int main(int argc, char* argv[])    

{    

    InitSockets();    

        

    double duration=-1;    

    int nRead;    

    //is live stream ?    

    bool bLiveStream=true;                  

        

        

    int bufsize=1024*1024*10;               

    char *buf=(char*)malloc(bufsize);    

    memset(buf,0,bufsize);    

    long countbufsize=0;    

        

    FILE *fp=fopen("receive.flv","wb");    

    if (!fp){    

        RTMP_LogPrintf("Open File Error.\n");    

        CleanupSockets();    

        return -1;    

    }    

        

    /* set log level */    

    //RTMP_LogLevel loglvl=RTMP_LOGDEBUG;    

    //RTMP_LogSetLevel(loglvl);    

    

    RTMP *rtmp=RTMP_Alloc();    

    RTMP_Init(rtmp);    

    //set connection timeout,default 30s    

    rtmp->Link.timeout=10;       

    // HKS's live URL    

    if(!RTMP_SetupURL(rtmp,"rtmp://live.hkstv.hk.lxdns.com/live/hks"))    

    {    

        RTMP_Log(RTMP_LOGERROR,"SetupURL Err\n");    

        RTMP_Free(rtmp);    

        CleanupSockets();    

        return -1;    

    }    

    if (bLiveStream){    

        rtmp->Link.lFlags|=RTMP_LF_LIVE;    

    }    

        

    //1hour    

    RTMP_SetBufferMS(rtmp, 3600*1000);          

        

    if(!RTMP_Connect(rtmp,NULL)){    

        RTMP_Log(RTMP_LOGERROR,"Connect Err\n");    

        RTMP_Free(rtmp);    

        CleanupSockets();    

        return -1;    

    }    

    

    if(!RTMP_ConnectStream(rtmp,0)){    

        RTMP_Log(RTMP_LOGERROR,"ConnectStream Err\n");    

        RTMP_Close(rtmp);    

        RTMP_Free(rtmp);    

        CleanupSockets();    

        return -1;    

    }    

    

    while(nRead=RTMP_Read(rtmp,buf,bufsize)){    

        fwrite(buf,1,nRead,fp);    

    

        countbufsize+=nRead;    

        RTMP_LogPrintf("Receive: %5dByte, Total: %5.2fkB\n",nRead,countbufsize*1.0/1024);    

    }    

    

    if(fp)    

        fclose(fp);    

    

    if(buf){    

        free(buf);    

    }    

    

    if(rtmp){    

        RTMP_Close(rtmp);    

        RTMP_Free(rtmp);    

        CleanupSockets();    

        rtmp=NULL;    

    }       

    return 0;    

}    

二 RTMP协议播放流程抓包分析

1  [b]Wireshark[/b]抓RTMP包
用wireshark抓取RTMP包，打开如下：



2 握手（Handshake）
一个RTMP连接以握手开始，我们先看下图：



首先我们要明确的是客户端IP是192.168.1.50（我的电脑），192.168.1.123是RTMP服务器。
剧本应该是这样子的：
1.RTMP协议是TCP协议的上层协议，所以必须要先建立TCP连接，所以就看到了1-4这几个TCP三次握手的包。
2.客户端向服务器发送C0块（chunks），表示要和服务器握手，C0中包含版本号。
3.服务器收到C0后，检查C0中的版本是否支持，如果支持发送S0作为响应，否则应该终止连接。
4.客户端和服务器都分别等待C1和S1，等待版本确认。
5.客户端收到S1后发送C2，服务器收到C1后发送S2（确认发送，测试握手完成。）
然而，协议的实际执行却不是按照剧本来的（如果按剧本来，延迟就要大大增大了），实际执行是这样的：
1.RTMP协议是TCP协议的上层协议，所以必须要先建立TCP连接，所以就看到了1-4这几个TCP三次握手的包。
2.客户端发送的是C0+C1块，直接告诉服务器我发的版本我自己确认了。
3.服务器更狠，一个大嘴巴子就抽回来了（发送S0+S1+S2）。
4.客户端收到后，发送C2，握手完成！
附上RTMP协议中的流程图：



3 建立一个网络连接（NetConnection)
提示：网络连接代表服务器应用程序和客户端之间基础的连通关系
我们接着看抓到的包：



RTMP握手完成后，要建立网络连接。大家都知道一个普通的标准的rtmp流是什么样子的？rtmp://IP:PORT/APP/Stream 是不是这样？
实际剧本是这样子滴：
1.客户端在发送C2的时候，顺带还发了一个请求连接的命令，要求与服务器应用建立网络连接，这就是RTMP URL中的的Application。soga，是不是恍然大悟？
2.服务器在收到客户端发送的连接请求后发送如下信息：



主要是告诉客户端确认窗口大小，设置节点带宽，然后服务器把“连接”连接到指定的应用并返回结果，“网络连接成功”。并且返回流开始的的消息（Stream Begin 0）。
3.客户端在收到服务器发来的消息后，返回确认窗口大小，此时网络连接创建完成。
协议流程图：



4 建立一个网络流（NetStream）
提示：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，且多个网络流可以复用这一个网络连接。
接着看抓包：



现在地洞挖好了，就差铺铁轨了！
1.客户端向服务器发送请求创建流（createStream）。
2.服务器收到请求后向客户端发送_result()，对创建流的消息进行响应。此时NetStream创建完成。
协议流程图：



5 播放
提示：主要功能：传输音视频数据
看抓包：



万事具备，只欠东风了。
1.客户端向服务器发送播放命令，请求播放stream，并设置Buffer Length 1，3000ms。
2.服务器收到请求后，向客户端发送设置块大小的协议消息，并且还附加了一堆其他的消息一起发送：



包括 Stream Begin（告知客户端流ID为0）、NetStream.Play.Start（ 告知客户端播放成功）等。
3. 服务器向客户端发送推流通知，并附带元数据信息（分辨率、帧率、音频采样率、音频码率等等）和视频、音频数据。此时客户端就可以开始正常播放rtmp流了。 协议流程图：



Reference:
http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/42104893
http://blog.csdn.net/wishfly/article/details/52965787
http://blog.csdn.net/shangmingyang/article/details/50837852
http://blog.chinaunix.net/uid-17102734-id-3986995.html
http://befo.io/306.html