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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

2024 年 5 月 31 日

Ubuntu 24.04 推出实时内核，但有一个陷阱
在 Linux 社区中，Ubuntu 一直以来都是一个备受瞩目的发行版。近期，Canonical 宣布了 Ubuntu 24.04 LTS 的发布，其中包含了一个优化用于关键任务应用的实时内核。然而，这一创新背后却有一个关键的限制：它仅对拥有 PRO 订阅的用户开放。

实时操作系统的背景

首先，什么是实时操作系统（RTOS）？简而言之，RTOS 是一种能够在规定时间内处理数据并提供响应的系统，对于那些延迟可能导致严重后果的应用至关重要。与标准操作系统不同，RTOS 优先处理高紧急任务，确保它们在严格的时间限制内执行。

实时内核的技术细节

Ubuntu 24.04 实时内核的核心是基于 Linux 6.8 内核之上的 PREEMPT_RT 补丁，它支持 AMD64 和 ARM64 架构。这个补丁使得 Linux 内核能够以可预测的时间处理操作，将开源操作系统转变为一个强大的实时性能平台。这种内核修改对于需要确定性响应的应用至关重要，因为它最小化了延迟并增强了进程执行的可预测性。

不仅如此，Ubuntu 24.04 的实时内核还优化了对 Raspberry Pi 硬件（特别是 4 型和 5 型）的支持。这一增强扩大了硬件兼容性范围，提高了性能，使其适用于嵌入式系统中的创新实时应用。

限制与争议

然而，当我了解到这个伟大的贡献时，却发现了一个让我大失所望的声明：

“实时 Ubuntu 24.04 LTS 通过 Ubuntu Pro 提供，这是一项 Canonical 的企业安全和合规订阅，个人和小规模商业用途最多可免费使用 5 台机器。”

这个声明引发了我的疑虑。在同一句话中看到“开源”和“订阅”，让我感到难以接受。这种策略类似于 Red Hat 对 RHEL 的做法，Canonical 正在将其创新限制在 PRO 订阅用户之内。虽然这些功能主要面向企业用户，并且没有人被强制使用它们（订阅允许免费使用最多 5 台机器），但问题的核心在于这种做法与开源哲学根本相悖。

当公司将选项置于订阅付费墙后，很难再认真对待它们后来使用的“社区”和“开源”术语。曾经被誉为 Linux 最好的创新之一的 Ubuntu，如今成为了一个引发复杂情感的争议话题。

总结

是的，实时 Ubuntu 24.04 LTS 是一个重大的发展。然而，Canonical 将其设计为主要面向企业用户的付费订阅服务，同时普通 Linux 用户与公司的距离已经如此遥远，似乎难以弥合这一鸿沟。

对于更多详细信息和配置说明，请访问 Ubuntu 官方网站或查看发布日志。

参考文献
- Bobby Borisov, “Ubuntu 24.04 Now Offers a Real-Time Kernel, But There’s a Catch,” Linuxiac, May 30, 2024. 链接
2024 年 5 月 31 日

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贡献者

定义

字节顺序、对齐和时间格式

RTMP 块流

消息格式

握手

块化

块格式

RTMP 消息格式

消息头

用户控制消息

RTMP 消息类型

命令消息

数据消息

共享对象消息

音频消息

视频消息

聚合消息

消息交换示例

发布录制视频

广播共享对象消息

从录制流发布元数据

参考文献

Ubuntu 24.04 推出实时内核，但有一个陷阱

实时操作系统的背景

实时内核的技术细节

限制与争议

总结

参考文献