WebRTC实现p2p视频通话

简介

目的 帮助自己了解webrtc 实现端对端通信

  # 使用流程
  git clone https://gitee.com/wjj0720/webrtc.git
  cd ./webRTC
  npm i
  npm run dev

  # 访问 127.0.0.1:3003/test-1.html 演示h5媒体流捕获
  # 访问 127.0.0.1:3003/local.html 演示rtc 本地传输
  # 访问 127.0.0.1:3003/p2p.html 演示局域网端对端视屏    

what is WebRTC

  WebRTC(Web Real-Time Communication) 网页即时通信 ，是一个支持网页浏览器进行实时语音、视频对话的API。
  于2011年6月1日开源并在Google、Mozilla、Opera支持下被纳入万维网联盟的W3C推荐标准

  闲话：目前主流实时流媒体 实现方式
  RTP :(Real-time Transport Protocol) 建立在 UDP 协议上的一种协议加控制

  HLS（HTTP Live Streamin）苹果公司实现的基于HTTP的流媒体传输协议

  RTMP（Real Time Messaging Protocol） Adobe公司基于TCP

  WebRTC google 基于RTP协议

WebRTC组成

• getUserMedia负责获取用户本地的多媒体数据
• RTCPeerConnection负责建立P2P连接以及传输多媒体数据。
• RTCDataChannel提供的一个信令通道实现双向通信

h5 获取媒体流

目标：打开摄像头将媒体流显示到页面

MediaDevices 文档

  navigator.mediaDevices.getUserMedia({
    video: true, // 摄像头
    audio: true // 麦克风
  }).then(steam => {
    // video标签的srcObject
    video.srcObject = stream
  }).catch(e => {
    console.log(e)
  })

RTCPeerConnection

RTCPeerConnection api提供了 WebRTC端创建、链接、保持、监控闭连接的方法的实现
RTCPeerConnection MDN

1. webRTC流程

  以 A<=>B 创建p2p连接为例
  
  A端：
    1.创建RTCPeerConnection实例：peerA
    2.将自己本地媒体流(音、视频)加入实例，peerA.addStream
    3.监听来自远端传输过来的媒体流 peerA.onaddstream
    4.创建[SDP offer]目的是启动到远程(此时的远端也叫候选人)))对等点的新WebRTC连接 peerA.createOffer 
    5.通过[信令服务器]将offer传递给呼叫方
    6.收到answer后去[stun]服务拿到自己的IP,通过信令服务将其发送给呼叫放

  B端:
    1.收到信令服务的通知 创建RTCPeerConnection peerB，
    2.也需要将自己本地媒体流加入通信 peerB.addstream
    3.监听来自远端传输过来的媒体流 peerA.onaddstream
    4.同样创建[SDP offer] peerA.createAnswer
    5.通过[信令服务器]将Answer传递给呼叫方
    6.收到对方IP 同样去[stun]服务拿到自己的IP 传递给对方

    至此完成p2p连接 触发双发onaddstream事件

1. 信令服务

     信令服务器：
       webRTC中负责呼叫建立、监控(Supervision)、拆除(Teardown)的系统
     为什么需要：
       webRTC是p2p连接，那么连接之前如何获得对方信息，有如何将自己的信息发送给对方，这就需要信令服务

2. SDP

     什么是SDP
       SDP 完全是一种会话描述格式 ― 它不属于传输协议
       它只使用不同的适当的传输协议，包括会话通知协议（SAP）、会话初始协议（SIP）、实时流协议（RTSP）、MIME 扩展协议的电子邮件以及超文本传输协议（HTTP）
       SDP协议是基于文本的协议，可扩展性比较强，这样就使其具有广泛的应用范围。
     
     WebRTC中SDP
       SDP不支持会话内容或媒体编码的协商。webrtc中sdp用于媒体信息(编码解码信息)的描述，媒体协商这一块要用RTP来实现

3. stun

     1.什么是STUN
       STUN（Session Traversal Utilities for NAT，NAT会话穿越应用程序）是一种网络协议，它允许位于NAT（或多重NAT）后的客户端找出自己的公网地址，查出自己位于哪种类型的NAT之后以及NAT为某一个本地端口所绑定的Internet端端口。这些信息被用来在两个同时处于NAT路由器之后的主机之间创建UDP通信。这种通过穿过路由直接通信的方式叫穿墙
     
     2.什么是NAT
       NAT（Network Address Translation，网络地址转换)，是1994年提出的。当在专用网内部的一些主机本来已经分配到了本地IP地址，但现在又想和因特网上的主机通信时，于是乎在路由器上安装NAT软件。装有NAT软件的路由器叫做NAT路由器，它可以通过一个全球IP地址。使所有使用本地地址的主机在和外界通信时，这种通过使用少量的公有IP地址代表较多的私有IP地址的方式，将有助于减缓可用的IP地址空间的枯竭
   
     3.WebRTC的穿墙
       目前常用的针对UDP连接的NAT穿透方法主要有：STUN、TURN、ICE、uPnP等。其中ICE方式由于其结合了STUN和TURN的特点 webrtc是用的就是这个
       google提供的免费地址：https://webrtc.github.io/samples/src/content/peerconnection/trickle-ice/

SHOW THE CODE

1. 前端

   
     
     
       
       
       
       
     
     
       
   
         
   
           
   
           
   
             
             发送
           
         
         
   
           
           
           
   在线用户
           
   
         
         
   
           
   
             
             加入
           
         
         
   
   
         
       
       
       
       
       
     
     

2. 后端

     const SocketIO = require('socket.io')
     const socketIO = new SocketIO({
       path: '/websocket'
     })
   
     let userRoom = {
       list: [],
       add(user) {
         this.list.push(user)
         return this
       },
       del(id) {
         this.list = this.list.filter(u => u.id !== id)
         return this
       },
       sendAllUser(name, data) {
         this.list.forEach(({ id }) => {
           console.log('>>>>>', id)
           socketIO.to(id).emit(name, data)
         })
         return this
       },
       sendTo(id) {
         return (eventName, data) => {
           socketIO.to(id).emit(eventName, data)
         }
       },
       findName(id) {
         return this.list.find(u => u.id === id).name
       }
     }
   
     socketIO.on('connection', function(socket) {
       console.log('连接加入.', socket.id)
   
       socket.on('addUser', function(data) {
         console.log(data.name, '加入房间')
         let user = {
           id: socket.id,
           name: data.name,
           calling: false
         }
         userRoom.add(user).sendAllUser('updateUserList', userRoom.list)
       })
   
       socket.on('sendMessage', ({ content }) => {
         console.log('转发消息：', content)
         userRoom.sendAllUser('updateMessageList', { userId: socket.id, content, user: userRoom.findName(socket.id) })
       })
   
       socket.on('iceCandidate', ({ id, iceCandidate }) => {
         console.log('转发信道')
         userRoom.sendTo(id)('iceCandidate', { iceCandidate, id: socket.id })
       })
   
       socket.on('offer', ({id, offer}) => {
         console.log('转发offer')
         userRoom.sendTo(id)('called', { offer, id: socket.id, name: userRoom.findName(socket.id)})
       })
   
       socket.on('answer', ({id, answer}) => {
         console.log('接受视频');
         userRoom.sendTo(id)('answer', {answer})
       })
   
       socket.on('rejectCall', id => {
         console.log('转发拒接视频')
         userRoom.sendTo(id)('callRejected')
       })
   
       socket.on('disconnect', () => {
         // 断开删除
         console.log('连接断开', socket.id)
         userRoom.del(socket.id).sendAllUser('updateUserList', userRoom.list)
       })
     })
   
     module.exports = socketIO
   
   
     // www.js 这就不关键了
     const http = require('http')
     const app = require('../app')
     const socketIO = require('../socket.js')
     const server = http.createServer(app.callback())
     socketIO.attach(server)
     server.listen(3003, () => {
       console.log('server start on 127.0.0.1:3003')
     })  

搭建 STUN/TURN

因为没有钱买服务器 没试过

coturn 据说使用它搭建 STUN/TURN 服务非常的方便

  # 编译
  cd coturn
  ./configure --prefix=/usr/local/coturn
  sudo make -j 4 && make install

  # 配置
  listening-port=3478        #指定侦听的端口
  external-ip=39.105.185.198 #指定云主机的公网IP地址
  user=aaaaaa:bbbbbb         #访问 stun/turn服务的用户名和密码
  realm=stun.xxx.cn          #域名，这个一定要设置
 
  #启动
  cd /usr/local/coturn/bin
  turnserver -c ../etc/turnserver.conf

  trickle-ice https://webrtc.github.io/samples/src/content/peerconnection/trickle-ice 按里面的要求输入 stun/turn 地址、用户和密码 
  输入的信息分别是： 
    STUN or TURN URI 的值为： turn:stun.xxx.cn
    用户名为： aaaaaa
    密码为： bbbbbb

STUN参数传递

  let ice = {"iceServers": [
    {"url": "stun:stun.l.google.com:19302"},  // 无需密码的
    // TURN 一般需要自己去定义
    {
      'url': 'turn:192.158.29.39:3478?transport=udp',
      'credential': 'JZEOEt2V3Qb0y27GRntt2u2PAYA=', // 密码
      'username': '28224511:1379330808' // 用户名
    },
    {
      'url': 'turn:192.158.29.39:3478?transport=tcp',
      'credential': 'JZEOEt2V3Qb0y27GRntt2u2PAYA=',
      'username': '28224511:1379330808'
    }
  ]}
  // 可以提供多iceServers地址，但RTC追选择一个进行协商


  // 实例化的是给上参数 RTC会在合适的时候去获取本地墙后IP
  let pc = new RTCPeerConnection(ice);

  /*
    // 据说这些免费的地址都可以用
    stun:stun1.l.google.com:19302
    stun:stun2.l.google.com:19302
    stun:stun3.l.google.com:19302
    stun:stun4.l.google.com:19302
    stun:23.21.150.121
    stun:stun01.sipphone.com
    stun:stun.ekiga.net
    stun:stun.fwdnet.net
    stun:stun.ideasip.com
    stun:stun.iptel.org
    stun:stun.rixtelecom.se
    stun:stun.schlund.de
    stun:stunserver.org
    stun:stun.softjoys.com
    stun:stun.voiparound.com
    stun:stun.voipbuster.com
    stun:stun.voipstunt.com
    stun:stun.voxgratia.org
    stun:stun.xten.com
  */