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FLV文件格式详解

在集体挺进HTML5的时代，来讨论Adobe Flash相关的话题似乎有点过时，但现如今还是有很多的视频网站采用的是Flash播放器，播放的文件也依然还有很多是FLV格式，而且仅从一个文件格式的角度去了解和分析FLV应该也还说的过去的。

FLV(Flash Video)是Adobe的一个免费开放的音视频格式，babala~~ 省略若干字的介绍，要看，到官网看吧，这里不赘述，我们主要来讨论下FLV文件格式的细节，在此之后，我们会进一步讨论下FLV的加密解密相关内容。

整体上，FLV分为 Header 和 Body 两大块。

Header：记录FLV的类型，版本，当前文件类型等信息，这些信息可以让我们对当前FLV文件有个概括的了解。

Body： FLV的Body是Flv的数据区域，这些是FLV的具体内容，因为FLV中的内容有多种，并可同时存在，因此，Body也不是一整块的数据，而是由更细分的块来组成，这个细分的块叫Tag。

这就是整个FLV的大概结构，下面我们进入到比特/字节数据的世界，看看FLV的内部世界。

HEADER

Flv 文件的Header总共由9个字节组成，他们构成如下：

---------------------------------------------- 字节序     | 46 | 4c | 56 | 01 | 05 | 00 | 00 | 00 | 09 |            ---------------------------------------------- 字符序       F    L    V    1  /    /                9                     --------------------------------- bit序               | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |                     ---------------------------------                                          1/0     1/0                                         音频位  视频位

附注说明：字节序表示文件中的存放的字节流顺序，字符序是按照字节序展示出可见的字符数据，bit序此处为第5字节的bit位值.

FLV 文件Header的9字节意义如下：

第1-3字节：文件标志，FLV的文件标志为固定的“FLV"，字节（0x46， 0x4C，0x56），见上面的字节序和字符序两行；
第4字节：当前文件版本，固定为1（0x01）
第5字节：此字节当前用到的只有第6，8两个bit位，分别标志当前文件是否存在音频，视频。参见上面bit序，即是第5字节的内容；
第6-9字节：此4字节共同组成一个无符号32位整数（使用大头序），表示文件从FLV Header开始到Flv Body的字节数，当前版本固定为9（0x00，0x00，0x00，0x09）

Header之后，即是FLV的Body了，Body定义了整个FLV的数据内容，他的结构又是如何的呢，让我们看下：

BODY

Body是由 Tag Size （4字节）和 Tag 组成，其结构如下：

------------------------- |  Previous Tag Size    | ------------------------- |          Tag          | ------------------------- |  Previous Tag Size    | ------------------------- |          Tag          | ------------------------- |  Previous Tag Size    | ------------------------- |          Tag          | ------------------------- |  Previous Tag Size    | -------------------------

Previous Tag Size

这个比较好理解，就是前一个Tag的大小，这里同样存的是无符号32位整型数值。因为第一个Previous Tag Size是紧接着FLV Header的，因此，其值也是固定为0（0x00，0x00，0x00，0x00）。

TAG

FLV中的TAG不止一种，当前版本共有3种类型组成：音频（audio），视频（video），脚本数据（script data），这三种类型会在Tag内进行标志区分。其中：Audio Tag是音频数据，Video Tag是视频数据，Script Data存放的是关于FLV视频和音频的一些参数信息（亦称为Metadata Tag），通常该Tag会在FLV File Header后面作为第一个Tag出现，并且一个文件仅有一个Script Data Tag。

为了在Tag内存放不同的数据，并且能够方便区分，每个Tag被定义除了 Tag Header 和 Tag Data 两部分，他们的结构如下：

------------------------- |       Tag Header      | ------------------------- |       Tag  Data       | -------------------------                    -------------------------                 |       Tag Header      |                 -------------------------                  /                    / -------------------------------------------------------- | 08 | 00 | 00 | 18 | 00 | 00 | 00 | 00 | 00 | 00 | 00 | --------------------------------------------------------

Tag Header由11字节组成：

第1字节：标志当前Tag的类型，音频（0x08），视频（0x09），Script Data（0x12），除此之外，其他值非法；
第2-4字节：表示一个无符号24位整型数值，表示当前Tag Data的大小；
第5-7字节：无符号24位整型数值（UI24），当前Tag的时间戳（单位为ms），第一个Tag的时间戳总为0；
第8字节：为时间戳的扩展字节，当前24位不够用时，该字节作为最高位，将时间戳扩展为32位无符号整数（UI32）
第9-11字节：UI24类型，表示Stream ID，总是0

Tag Data

Tag Data由Tag Header标志后，就被分成音频，视频，Script Data三类，分别如下：

1. Audio Tag Data

Audio Tag Data开始的第一个字节包含了音频数据的参数信息，第二个字节开始为音频流数据：

第1字节：

UB[4]，前4位标识音频数据的格式，如：0x2表示的是MP3数据，当前合法的数值为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，14，15（7，8，14，15保留为内部使用）
UB[2]，第5，6位bit表示采样率（AAC，总是3）
UB[1]，采样精度， 0为8bits， 1为16bits
UB[1]，音频类型，mono=0， stereo=1

2. Video Tag Data

和音频一样，其第一个字节包含的是视频参数信息，第二字节开始为视频流数据。

第1字节：

UB[4]，前4位标识帧类型。1: keyframe (for AVC, a seekable frame)； 2: inter frame (for AVC, a nonseekable frame)； 3: disposable inter frame (H.263 only)； 4: generated keyframe (reserved for server use only)； 5: video info/command frame
UB[4]，后4位标识视频编码。1: JPEG (currently unused) ；2: Sorenson H.263； 3: Screen video； 4: On2 VP6； 5: On2 VP6 with alpha channel； 6: Screen video version 2； 7: AVC

第二字节开始的数据有以下规律：

If CodecID == 2   H263VIDEOPACKET If CodecID == 3   SCREENVIDEOPACKET If CodecID == 4   VP6FLVVIDEOPACKET If CodecID == 5   VP6FLVALPHAVIDEOPACKET If CodecID == 6   SCREENV2VIDEOPACKET if CodecID == 7   AVCVIDEOPACKET

3. Script Tag Data

这个Tag Data里面在未加密的时候，是ScriptTagBody类型，里面的SCRIPTDATA编码为AMF（Action Message Format）。ScriptTagBody由Name和Value两个字段组成（类型均为SCRIPTDATAVALUE）。

---------------------------------- |     Name (SCRIPTDATAVALUE)     | ---------------------------------- |     Value (SCRIPTDATAVALUE)    | ----------------------------------

SCRIPTDATAVALUE类型比较多，它使用UI8（1个字节）来表示类型，可用的类型如下：

0 = Number
1 = Boolean
2 = String
3 = Object
4 = MovieClip (reserved, not supported)
5 = Null
6 = Undefined
7 = Reference
8 = ECMA array
9 = Object end marker
10 = Strict array
11 = Date
12 = Long string

每种类型有对应的定义，这个比较多，不加详述，可以参看官方文档。

这里需要特别提出的一个是 onMetaData ，在SCRIPTDATA Tag中，它名称即为 onMetaData ，它提供一系列可用于AS编程的变量（通过 NetStream.onMetaData 属性获取）。由于每种软件创建的FLV文件，均可有不同的变量，无法一一列出，但一般包含：FLV的音频，视频还有文件相关的基本信息，如：文件大小，时长，视频宽高等。

onMetaData的一般结构如下：

-------------------------------------               |       Name (SCRIPTDATAVALUE)      |               -------------------------------------                /                                 / ------------------------------------------------------------------ | 02 | 00 | 0a | 6f | 6e | 4d | 65 | 74 | 61 | 44 | 61 | 74 | 61 | ------------------------------------------------------------------

后面的Value由于每个软件产生的不同，但类型是0x08，ECMA ARRAY。大概结构如下：

---------------------------------- |     ECMAArray Length(UI32)     | ---------------------------------- |     Variables Array[]          | ---------------------------------- |     SCRIPTDATAOBJECTEND        | ----------------------------------

其中Variables Array为SCRIPTDATAOBJECTPROPERTY类型数组，最后用3字节的SCRIPTDATAOBJECTEND结束VALUE值。这个值固定为：0x00,0x00,0x09

到此，FLV的基本文件格式就讲解完成了，基于这个结构作为基石，我们可以对FLV进行校验，解析数据，当然，还有加密/解密。

注意:: FLV文件中，使用的是大头序字节