浅聊WebRTC视频通话
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发布时间：2024-09-29 18:29
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时间：2024-10-04 13:28
音视频通话的实现需要涉及四个核心模块：音视频采集、STUN/TURN服务器、信令服务器、以及端与端之间通过P2P连接。其中，音视频采集通过`getUserMedia` API获取摄像头与话筒对应的媒体流对象`MediaStream`，媒体流可以用于在多个对等端之间共享，并通过赋值给视频元素的`srcObject`属性进行本地播放。
要实现音视频通话，我们还需要了解如何通过`RTCPeerConnection`接口完成网络连接、媒体管理及数据管理。建立点对点连接的关键在于SDP（会话描述协议）、ICE（Interactive Connectivity Establishment）框架以及STUN/TURN服务器。
SDP描述了各端的能力，包括音频编解码器类型、传输协议等。这些信息在建立连接时是必须传递的，以便双方能够了解是否支持视频传输、编码方式等关键细节。例如，如果一方的编码是H264而另一方只能解码H265，那么它们之间将无法进行有效的通信。
SDP描述分为会话级别的描述（session level）和媒体级别的描述（media level），每个描述项以`key=value`形式表示，并遵循特定的格式。解析SDP时，每个`SDP Line`的`key`将用于提取特定信息，如`a`之后可能表示不同的参数。例如，冒号`:`之后的内容可能包含更多的参数，如`value=12345:67890`表示的可能是一个端口号，其中`12345`和`67890`分别代表本地和远程端口。
为了实现点对点连接，开发者需要利用`RTCPeerConnection`提供的`SDP Offer`和`SDP Answer`机制，以及ICE候选者（`RTCIceCandidate`对象）来协商连接路径。当一端创建`SDP Offer`并使用`setLocalDescription`方法将其发送给另一端时，另一端将通过`onicecandidate`事件接收ICE候选信息，然后使用`addIceCandidate`方法将其添加到本地的ICE代理列表中。这一过程通过信令服务器进行消息的传递与交换。
信令服务器在WebRTC中扮演着至关重要的角色，负责接收、转发和处理SDP、ICE候选等信息，以确保两端能够建立和维护有效的点对点连接。通常，使用如socket.io这样的实时通信库来构建信令服务器，它具有跨平台、跨终端、跨语言的特性，方便在各个端点实现通信。
在完成上述步骤后，通过`RTCPeerConnection` API中的`addStream`方法将本地媒体流添加到连接中，进而实现音视频的实时传输。此外，`RTCDataChannel` API可用于建立点对点的P2P数据通道，实现延迟更低的数据交换，无需经过中介服务器。
在实际应用中，连接的建立还需考虑NAT（网络地址转换）和ICE框架。NAT在局域网中用于将私有IP地址转换为公有IP地址，而ICE则提供了一种动态发现最优传输路径的方法，通过STUN和TURN服务器收集本地地址、NAT外网地址及中继地址信息，确保即使在复杂网络环境下也能实现有效的通信。
本文详细介绍了WebRTC在实时音视频通话中涉及的关键模块与技术细节，通过理解这些核心概念，初学者能够更深入地掌握如何利用WebRTC API构建自己的音视频通信应用。
