【WebRTC】音视频通信-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【WebRTC】音视频通信。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

WebRTC对等体还需要查找并交换本地和远程音频和视频媒体信息，例如分辨率和编解码器功能。交换媒体配置信息的信令通过使用被称为SDP的会话描述协议格式来交换，被称为提议和应答的元数据块

WebRTC 音视频通信基本流程

一方发起调用 getUserMedia 打开本地摄像头
媒体协商（信令交换，媒体协商主要指 SDP 交换。）
建立通信

发起端 Amy 创建 Offer 并将 Offer 信息，并调用 setLocalDescription 将其保存起来，通过信令服务器传送给接收端 Bob
接收端 Bob 收到对等端 Amy 的 Offer 信息后调用 setRemoteDescription 方法将其保存起来，并创建 Answer 信息，同理也将 Answer 消息通过 setLocalDescription 保存，并通过信令服务器传送给呼叫端 Amy
呼叫端 Amy 收到对等端 Blob 的 Answer 信息后调用 setRemoteDescription 方法将其 Answer 保存起来

为什么需要媒体协商?

媒体协商的作用就是让双方找到共同支持的媒体能力，从而能实现彼此之间的音视频通信。比如两个人想聊天，一个人只会讲中文，喜欢讨论前端；一个人只会讲英文，不喜欢前端技术；通过互换资料，发现这没法聊天。但如果出现另一个人会讲中文，喜欢研究代码和前端技术，跟第一个人交换信息后，发现这可以聊天。所以发起端与接收端能不能进行通信。

媒体协商是在做什么？

媒体协商就是在交换 SDP的过程。会话发起者通过创建一个offer，经过信令服务器发送到接收方，接收方创建answer并返回给发送方，完成交换。

SDP 是什么？

SDP（Session Description Protocol）指会话描述协议，是一种通用的协议，基于文本，其本身并不属于传输协议，需要依赖其它的传输协议（如 RTP 交换媒体信息。

SDP 主要用来描述多媒体会话，用途包括会话声明、会话邀请、会话初始化等。通俗来讲，它可以表示各端的能力，记录有关于你音频编解码类型、编解码器相关的参数、传输协议等信息。

交换 SDP 时，通信的双方会将接受到的 SDP 和自己的 SDP 进行比较，取出他们之间的交集，这个交集就是协商的结果，也就是最终双方音视频通信时使用的音视频参数及传输协议。

offer 和 answer 是什么？

在双方要建立点对点通信时，发起端发送的 SDP 消息称为 Offer，接收端发送的 SDP 消息称为 Answer
所以，offer 和 answer 本质就是存有 SDP 信息的对象，所以也会叫做 SDP Offer 和 SDP Answer。

信令与信令服务器

信令通常指的是为了网络中各种设备协调运作，在设备之间传递的控制信息。

对于 WebRTC 通信来说，发起端发送 Offer SDP 和接收端接受 Answer
SDP，要怎么发给对方呢？这个过程还需要一种机制来协调通信并发送控制消息，这个过程就称为信令。

而信令对应的服务器就叫信令服务器，作为中间人帮助建立连接，主要负责：
信令的处理，如媒体协商消息的传递

管理房间信息。比如用户连接时告诉信令服务器自身的房间号，由信令服务器找到也在该房间号的对等端并开始尝试通信，也通知用户谁加入了房间和离开了房间，通知房间人数是否已满等等，所以也叫信令服务器也叫房间服务器。

WebRTC 并没有规定信令必须使用何种实现，目前业界使用较多的是 WebSocket + JSON/SDP 的方案。其中 WebSocket 用来提供信令传输通道，JSON/SDP 用来封装信令的具体内容。

ICE

当媒体协商完成后，WebRTC 就开始建立网络连接，其过程称为 ICE（Interactive Connectivity Establishment）交互式连接建立。

ICE 不是一种协议，整合了 STUN 和 TURN 两种协议（用于 NAT 穿透）的框架。

ICE 是在各端调用 setLocalDescription() 后就开始了，其操作过程如下：

收集 Candidate
交换 Candidate
按优先级尝试连接

什么是 Candidate？

比如想用 socket 连接某台服务器，一定要知道这台服务器的一些基本信息，如服务器的 IP 地址、端口号以及使用的传输协议。只有知道了这些信息，才能与这台服务器建立连接。而 Candidate 正是 WebRTC 用来描述它可以连接的远端的基本信息，因此 Candidate 是至少包括 IP 地址、端口号、协议的一个信息集。

const peerA = new RTCPeerConnection()
const peerB = new RTCPeerConnection()
API
pc.createOffer：创建 offer 方法，方法会返回 SDP Offer 信息
pc.setLocalDescription 设置本地 SDP 描述信息
pc.setRemoteDescription：设置远端的 SDP 描述信息，即对方发过来的 SDP 信息
pc.createAnswer：远端创建应答 Answer 方法，方法会返回 SDP Offer 信息
pc.ontrack：设置完远端 SDP 描述信息后会触发该方法，接收对方的媒体流
pc.onicecandidate：设置完本地 SDP 描述信息后会触发该方法，打开一个连接，开始运转媒体流
pc.addIceCandidate：连接添加对方的网络信息
pc.setLocalDescription：将 localDescription 设置为 offer，localDescription 即为我们需要发送给应答方的 sdp，此描述指定连接本地端的属性，包括媒体格式
pc.setRemoteDescription：改变与连接相关的描述，该描述主要是描述有些关于连接的属性，例如对端使用的解码器

RTCPeerConnection就代表着一个peer的连接，它是WebRTC应用核心。

1、调用peerA (RTCPeerConnection对象) createOffer方法准备创建SDP
2、在createOffer的回调方法里，同时做了这两件事

a、调用peerA的setLocalDescription(description)方法，这个方法会触发peerA的icecandidate
监听方法handleConnection. 在这个方法里，会将peerA的icecandidate发送给peerB.
然后PeerB执行addIceCandidate(candidate)，将peerA的candidate登记在案.
b、将peerA的description (就是SDP)发送给peerB

3、peerB收到peerA发来的SDP，执行createAnswer，在这个回调方法里，同时做两件事

a、调用peerB的setLocalDescription(description)方法，这个方法会触发peerB的icecandidate监听方法handleConnection，在这个方法里，会将peerB的icecandidate发送给peerA.
peerA收到后执行addIceCandidate(candidate)，将peerB的candidate也登记
b、将peerB的SDP发送给peerA.

4、peerA和peerB开始传递音视频

总结：整个过程就是peerA和peerB互相交换iceCandidate和SDP的过程。
【WebRTC】音视频通信文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-469074.html

import { useEffect, useRef, useState } from 'react'
import './App.css'

function App() {
  const localVideoRef = useRef<HTMLVideoElement>(null)
  const remoteVideoRef = useRef<HTMLVideoElement>(null)
  const pc = useRef<RTCPeerConnection>()
  const localStreamRef = useRef<MediaStream>()
  const wsRef = useRef(new WebSocket('ws://127.0.0.1:1234'))
  const username = (Math.random() + 1).toString(36).substring(7)
  const [status, setStatus] = useState('开始通话')

  useEffect(() => {
    initWs()
    getMediaDevices().then(() => {
      createRtcConnection()
      addLocalStreamToRtcConnection()
    })
  }, [])

  const initWs = () => {
    wsRef.current.onopen = () => console.log('ws 已经打开')
    wsRef.current.onmessage = wsOnMessage
  }

  const wsOnMessage = (e: MessageEvent) => {
    const wsData = JSON.parse(e.data)
    console.log('wsData', wsData)

    const wsUsername = wsData['username']
    console.log('wsUsername', wsUsername)
    if (username === wsUsername) {
      console.log('跳过处理本条消息')
      return
    }

    const wsType = wsData['type']
    console.log('wsType', wsType)

    if (wsType === 'offer') {
      const wsOffer = wsData['data']
      pc.current?.setRemoteDescription(new RTCSessionDescription(JSON.parse(wsOffer)))
      setStatus('请接听通话')
    }
    if (wsType === 'answer') {
      const wsAnswer = wsData['data']
      pc.current?.setRemoteDescription(new RTCSessionDescription(JSON.parse(wsAnswer)))
      setStatus('通话中')
    }
    if (wsType === 'candidate') {
      const wsCandidate = JSON.parse(wsData['data'])
      pc.current?.addIceCandidate(new RTCIceCandidate(wsCandidate))
      console.log('添加候选成功', wsCandidate)
    }
  }

  const wsSend = (type: string, data: any) => {
    wsRef.current.send(JSON.stringify({
      username,
      type,
      data,
    }))
  }

  const getMediaDevices = async () => {
    const stream = await navigator.mediaDevices.getUserMedia({
      video: true,
      audio: false,
    })
    console.log('stream', stream)
    localVideoRef.current!.srcObject = stream
    localStreamRef.current = stream
  }

  const createRtcConnection = () => {
    const _pc = new RTCPeerConnection({
      iceServers: [
        {
          urls: ['stun:stun.stunprotocol.org:3478'],
        }
      ]
    })
    _pc.onicecandidate = e => {
      if (e.candidate) {
        console.log('candidate', JSON.stringify(e.candidate))
        wsSend('candidate', JSON.stringify(e.candidate))
      }
    }
    _pc.ontrack = e => {
      remoteVideoRef.current!.srcObject = e.streams[0]
    }
    pc.current = _pc
    console.log('rtc 连接创建成功', _pc)
  }

  const createOffer = () => {
    pc.current?.createOffer({
      offerToReceiveVideo: true,
      offerToReceiveAudio: true,
    })
      .then(sdp => {
        console.log('offer', JSON.stringify(sdp))
        pc.current?.setLocalDescription(sdp)
        wsSend('offer', JSON.stringify(sdp))
        setStatus('等待对方接听')
      })
  }

  const createAnswer = () => {
    pc.current?.createAnswer({
      offerToReceiveVideo: true,
      offerToReceiveAudio: true,
    })
      .then(sdp => {
        console.log('answer', JSON.stringify(sdp))
        pc.current?.setLocalDescription(sdp)
        wsSend('answer', JSON.stringify(sdp))
        setStatus('通话中')
      })
  }

  const addLocalStreamToRtcConnection = () => {
    const localStream = localStreamRef.current!
    localStream.getTracks().forEach(track => {
      pc.current!.addTrack(track, localStream)
    })
    console.log('将本地视频流添加到 RTC 连接成功')
  }

  return (
    <div>
      <div>{`username:${username}`}</div>
      <video style={{ width: '400px' }} ref={localVideoRef} autoPlay controls></video>
      <video style={{ width: '400px' }} ref={remoteVideoRef} autoPlay controls></video>
      <br />
      <p>{`当前状态：${status}`}</p>
      <br />
      {status === '开始通话' && (
        <button onClick={createOffer}>拨号</button>
      )}
      {status === '请接听通话' && (
        <button onClick={createAnswer}>接听</button>
      )}
    </div>
  )
}

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