WebRTC教程（一）

　　导读：本文是EngineeringSemester的WebRTC教程第一部分，主要介绍了WebRTC是什么，其和Websocket的异同，WebRTC信令，架构和API入门。WhatisWebRTC
　　WebRTC：WebRealTimeCommunication是一系列为提供端到端实时通信连接的协议和API。Google于2011年发布了基于浏览器的WebRTC项目，且这个技术可以使很多不同的应用，如视频会议、文件传输、聊天和桌面共享等都不需要额外的插件。WebRTC是免费的吗
　　WebRTC是完全开源免费的，其使用RTP协议来传输音视频，并支持Chrome、Mozilla、Opera、MicrosoftEdge、安卓浏览器等浏览器。为何使用WebRTC
　　首先WebRTC是完全开源免费的，其次是由于对于用户所需要的只是一个支持的浏览器。WebRTC中的主要构建模块
　　简单介绍一下WebRTC所提供的API。GetUserMedia（）：用于获取用户的摄像头以及麦克风。RTCPeerConnection（）：用于帮助在端到端连接之间建立音视频通信，这个API负责管理编解码以及NAT穿透等一系列任务。RTCDataChannel（）：在peerconnection之间分享数据。GetStats（）：获取WebRTC会话。【更多音视频学习资料，Q链接免费领取，先码住不迷路】为何如今这项技术越来越火它是开源免费的。它的表现远比普通的服务客户端模式应用要好，尤其是在耗时方面。不需要额外的服务器转发，可以直接在用户之间端到端连接。WebSocket和WebRTC的区别设计初衷不同
　　WebSocket是一个用于浏览器通信的双向机制。浏览器通信有主要两种传输信道：HTTP和WebSockets。
　　HTTP主要用于获取网页内容，文字或图片等，是一种客户服务类型协议，其中浏览器是客户端，而网页服务器是服务端。
　　而对于WebSocket而言，浏览器通过一个WebSocket连接到网页服务器，与HTTP相同也是一个客户服务类型协议。但是HTTP是一个单向的信道，而WebSocket是双向的，意味着服务器和客户端之间的连接可以一直保持到两者主动断开。
　　WebSocket主要用于实时网页应用和聊天应用等，而在这上面WebRTC相较于WebSocket的优势在于：WebRTC是为高质量音视频实时通信设计的；WebRTC提供的浏览器端到端通信远比WebSocket提供的服务延迟更低。实现上的区别WebRTC使用UDP协议，而WebSocket使用TCP协议；WebRTC可以同时提供高质量且低延迟的推流。WebRTC其实也使用了WebSocket
　　WebRTC其实也使用了WebSocket，不过是用于搭建WebRTC的信令机制，但是在连接建立结束后，由于WebRTC是端到端连接，因此也不再需要额外服务器。WebRTC信令什么是信令信令是配置、控制、以及结束用户间通信会话的过程。端到端通信需要信令来建立。两端想要通信，主要需要三个信令步骤：分享会话控制信息；交换IP地址和端口等网络信息；交换用户的编解码器以及媒体格式。为什么通信需要信令会话控制信息会控制端到端连接的所有建连、断连、以及发送信息。IP以及端口信息用于找到用户网络层位置。编解码器以及多媒体格式用于确定用户间建立的分辨率以及多媒体设置。这些所有的设置都根据SDP协议（SessionDescriptionProtocal）来进行交换。为什么WebRTC需要信令
　　如果两个用户希望端到端通信，那两端之间则需要一个额外的服务器来交换初始数据设置WebRTC连接，这个服务器就叫做信令服务器。信令过程结束后，所有多媒体数据都会经过RTCPeerconnection端到端交换。信令服务器只是帮助WebRTC交换元数据来建立连接，并不真的对WebRTC过程影响。信令服务器可以由任意的服务器技术搭建，如WebSocket、Socket。io、SIP等。RTCPeerConnection是WebRTC使用的API来建立用户间连接并通信。如何让用户端到端通信
　　用户间想要获取各自的公网IP地址，因为NAT和防火墙导致两个用户直接通信是很困难的，因此需要通过ICE（InteractiveConnectivityEstablishment）框架配合STUN（SessionTraversalUtilities）和TURN（TraversalUsingRelaysAroundNATs）协议来解决这些问题，实现端到端连接。STUN：如果一个用户在NAT背后有一个局域网IP地址，那从这个局域网外很难联系到这个用户，那这个用户就可以通过STUN服务器来获取他的公网IP，就可以让其他公网的用户来穿透NAT连接到他。TURN：STUN使用的方法在面对对称型NAT时就会失效，这时就需要使用TURN协议。但是TURN的问题在于，STUN在连接建立完成后就不再被需要，而TURN则在整个会话过程中都需要存在。WebRTC的信令是必须的吗
　　WebRTC可以让用户直接端到端通信，但是却没有办法让其中一个用户找到另一个用户（如IP地址等）。因此用户也可以使用SDP请求和SDP答复，只需要有一个信令服务器就可以了。SDP请求和答复
　　在两端希望直接通信之前，他们必须都要有一个连接到一个信令服务器，这样就可以两端分享SDP信息。
　　SDP请求和答复包括用户有关音频、视频、编码器等信息。一个用户发送一个初始的SDP请求来创建多媒体通信会话，对端收到后可以选择创建一个SDP答复来接受或拒绝这个SDP请求。WebRTC架构
　　下图是一个简单的WebRTC连接逻辑框图：
　　在连接阶段，用户使用信令服务器间接通信建立连接，在连接建立结束后，两用户直接通过音视频信道通信。
　　下图是一个详细版本的WebRTC连接框图：
　　可以看到两个用户希望建立WebRTC连接，两端直接建立连接前都可以连接到同一个信令服务器，并通过该服务器交换SDP信息。在SDP请求和答复交换结束后，两用户都可以获取各自的IP地址和音视频配置等信息。之后就需要用TURN或者STUN服务器来穿透NAT，达到用户间的直接WebRTC连接。WebRTC的API
　　WebRTC不仅局限于浏览器，也可以用于移动应用。在多年前如果想要进行音视频开发一般都会直接选择使用CC开发，但是WebRTC改变了这个方式并通过JavaScriptAPI替换了。移动和嵌入式设备的SDK也有，WebRTC可以在几乎所有地方开发使用。WebRTC的易用
　　WebRTC的绝大部分底层功能使用的还是CC，但是实际上WebRTC的开发工程师并不需要接触到最底层的代码逻辑。WebRTC在大部分的常见浏览器中都可以用，如GoogleChrome、MozillaFirefox、Safari等。WebRTC还可以嵌入在非浏览器应用中。WebRTCAPI
　　WebRTC标准包括很高的级别，由两种不同技术构成：分别是多媒体获取设备，以及端到端连接。
　　多媒体获取主要包括了视频摄像头以及麦克风，并使用navigator。mediaDevices。getUserMedia（）来调用，而端到端连接主要有RTCPeerConnection类维护。
　　关于API更具体的介绍将会在下个部分展开。
　　作者：煤矿工厂
　　原文链接：https：mp。weixin。qq。coms？bizMzI2NjIzNTcyNAmid2247502399idx1sn48d3d39bd63442a77ce4bb740646086dchksmea93b01cdde4390a7ddfca98f6b4448ec2bcd7ed0e7234701634b702c048bedc43cf13b1918fscene21wechatredirect
　　WebRTC音视频开发程序员只精通一门C语言的人，算不算程序员