音视频控制传输协议(AVCTP)
音视频控制传输协议(AVCTP)
本笔记为作者在学习蓝牙Host协议栈的一些心得体会，如有不对的地方，请包涵与谅解！
————by wsoz
音视频控制传输协议(AVCTP)
AVCTP 是蓝牙音视频控制里的“传输/封装层协议”，负责规定控制command和response的总体格式与交换机制；具体“控制内容”不是它自己定义的，而是由它承载的上层协议实现，例如 AVRCP。
协议特点
- AVCTP采用面向连接的点对点的L2CAP通道
- AVCTP支持连接两端同时具备controller和target功能（双向控制）
- 两个设备之间可以存在多个AVCTP连接，每个AVCTP连接都对应一条独立的L2CAP通道；在同一条ACL链路上，同一个PSM只允许存在一个AVCTP连接
- 每个
AVCTP packet都必须封装在单个L2CAP packet中传输 Transaction label的作用域仅限于各自的L2CAP channel，不同L2CAP channel上即使transaction label相同，也分别属于不同的message，不能跨channel关联
总结：AVCTP 是一个建立在面向连接的 L2CAP 通道之上的、支持双端对称控制的音视频控制传输协议，并且以单通道为边界来承载和区分各自独立的控制消息。
架构如下：
AVCTP的PSM
在L2CAP中，PSM（Protocol/Service Multiplexer）可以理解为上层服务的“入口号”，建立L2CAP channel时需要先知道对方监听的是哪个PSM。
对于AVCTP来说，常见会涉及两个PSM：
| PSM | 名称 | 用途 |
|---|---|---|
0x0017 | AVCTP | 控制通道，用于传输普通的音视频控制命令/响应 |
0x001B | AVCTP_Browsing | 浏览通道，用于传输媒体浏览相关命令 |
这两个PSM的分工可以这样理解：
0x0017是基础的控制入口，常见的播放、暂停、上一曲、下一曲这类遥控控制，通常都走这条通道0x001B是扩展的浏览入口，主要给AVRCP Browsing使用，比如浏览媒体播放器、文件夹、歌曲列表等Browsing channel不是所有场景都必须建立，只有双方都支持浏览功能时才需要- 一般要先建立
0x0017对应的控制通道，再根据功能需要决定是否建立0x001B对应的浏览通道
也就是说，AVCTP之所以会看到两个PSM，不是因为一个连接内部必须同时混用两个入口，而是因为它把普通控制和媒体浏览拆成了两类独立业务通道。
注意：
- 这里说的
0x0017和0x001B是L2CAP 的 PSM 值 - 其中
0x0017同时也出现在协议标识里表示AVCTP - 但
0x001B在这里表示的是AVCTP_Browsing这个PSM，不要直接和别的编号空间里的UUID含义混为一谈
AVCTP封包格式
AVCTP message在传输时会被封装成一个或多个AVCTP packet。每个AVCTP packet又必须完整放进一个L2CAP packet中，因此AVCTP自己不带长度字段，而是依赖L2CAP的长度来界定一个包的边界。
从封包角度看，AVCTP主要有两种情况：
- 未分包消息：整个
message可以直接放进一个L2CAP packet - 分包消息：整个
message太大，必须拆成多个AVCTP packet
未分包的AVCTP格式
当一条AVCTP message的长度没有超过当前L2CAP MTU时，就可以直接按单包格式发送：
Octet 0 : | Transaction Label(4bit) | Packet Type(2bit=00) | C/R(1bit) | IPID(1bit) | Octet 1 : | PID[15:8] | Octet 2 : | PID[7:0] | Octet 3~ : AVCTP Message Information也就是说，未分包格式的固定头部是 3 字节：
- 第1字节：
Transaction Label + Packet Type + C/R + IPID - 第2~3字节：
PID - 后面才是真正的上层控制数据
分包的AVCTP格式
当一条AVCTP message太长，无法一次装进单个L2CAP packet时，AVCTP会把它拆成多个AVCTP packet。这时Packet Type不再是00，而会分为三种：
01：Start Packet10：Continue Packet11：End Packet
Start Packet
Octet 0 : | Transaction Label(4bit) | Packet Type(2bit=01) | C/R(1bit) | IPID(1bit) | Octet 1 : | Number of AVCTP Packets | Octet 2 : | PID[15:8] | Octet 3 : | PID[7:0] | Octet 4~ : AVCTP Message Information 的第一段Start Packet比单包格式多了一个Number of AVCTP Packets字段，用来告诉接收端：这条完整消息总共会分成几个AVCTP packet。
Continue Packet
Octet 0 : | Transaction Label(4bit) | Packet Type(2bit=10) | C/R(1bit) | RFA(1bit) | Octet 1~ : AVCTP Message Information 的中间部分End Packet
Octet 0 : | Transaction Label(4bit) | Packet Type(2bit=11) | C/R(1bit) | RFA(1bit) | Octet 1~ : AVCTP Message Information 的最后一段可以看到：
Start Packet头部固定是4 字节Continue Packet和End Packet头部固定都只有1 字节- 在分包场景下，
PID和IPID只出现在Start Packet
字段的含义
| 字段 | 含义 |
|---|---|
Transaction Label | 事务标签，占4bit，用来标识一条命令/响应事务；同一条被分包的消息中，各个分片都要带相同的标签 |
Packet Type | 包类型，占2bit，00=单包，01=起始包，10=中间包，11=结束包 |
C/R | Command/Response标志，占1bit，0表示命令，1表示响应 |
IPID | Invalid Profile Identifier标志，占1bit，仅在单包或起始包中有意义；在响应里置1表示收到的PID无效 |
RFA | Reserved For Future Additions，保留位，在Continue/End Packet中替代IPID，当前应置0 |
PID | Profile Identifier，2字节，表示当前这条消息属于哪个上层Profile |
Number of AVCTP Packets | 仅出现在Start Packet中，表示这条完整消息一共包含多少个AVCTP packet |
Message Information | 真正的上层命令/响应内容，具体格式由PID所指向的上层Profile定义，例如AVRCP |
这里尤其要注意：AVCTP只定义了外层封装头，至于Message Information里面怎么编码，不是AVCTP自己规定的，而是交给对应的上层协议去定义。
如何对数据段进行分析
按下面顺序拆：
- 先看
Packet Type，判断这是单包还是分包中的某一片 - 再看
C/R，判断它是命令还是响应 - 再看
Transaction Label，判断它属于哪一笔事务 - 再看
PID，判断这条AVCTP承载的是哪个上层Profile - 最后再去解析
Message Information里的真正业务内容
注意：这里先说的是AVCTP的通用封包格式，在AVRCP Browsing场景时，虽然底层仍然使用AVCTP相关通道，但浏览命令本身还有自己的PDU格式约束，并且浏览通道不使用AVCTP分包。
我的理解：AVCTP 这一层的主要作用，就是在 L2CAP 之上给上层控制协议提供一个统一的传输封装和交换机制，就是提供一个数据承载的框架。