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概述

(Web Real-Time ) 是一項(xiàng)實(shí)時(shí)通訊技術(shù)，它允許網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用或者站點(diǎn)，在不借助中間媒介的情況下，建立瀏覽器之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（Peer-to-Peer）的連接，實(shí)現(xiàn)視頻流和（或）音頻流或者其他任意數(shù)據(jù)的傳輸。包含的這些標(biāo)準(zhǔn)使用戶在無需安裝任何插件或者第三方的軟件的情況下，創(chuàng)建點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（Peer-to-Peer）的數(shù)據(jù)分享和電話會(huì)議成為可能。

協(xié)議介紹ice

交互式連接機(jī)構(gòu) （ICE）是一個(gè)框架，允許您的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器與同行連接。有許多原因，為什么從對(duì)等A到同行B的直升連接將不起作用。它需要繞過防火墻，防止打開連接，給您一個(gè)獨(dú)特的地址，如果像大多數(shù)情況下，您的設(shè)備沒有公共 IP 地址，并通過服務(wù)器中繼數(shù)據(jù)，如果你的路由器不允許您直接與對(duì)等連接。ICE 使用 STUN 和/或 TURN 服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)此目的，如下所述。

C++音視頻開發(fā)學(xué)習(xí)資料：點(diǎn)擊領(lǐng)取→音視頻開發(fā)（資料文檔+視頻教程+面試題）（++RTMP+RTSP+HLS+RTP）

STUN

NAT 的會(huì)話橫向公用設(shè)施 （STUN）是一個(gè)協(xié)議，以發(fā)現(xiàn)您的公共地址，并確定任何限制，在你的路由器，將阻止與同行的直接連接。

客戶端將向 上的 STUN 服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，該服務(wù)器將回復(fù)客戶的公共地址，以及路由器 NAT 后面是否訪問客戶端。

NAT

網(wǎng)絡(luò)地址翻譯 （NAT）用于為您的設(shè)備提供公共 IP 地址。路由器將具有公共 IP 地址，連接到路由器的每個(gè)設(shè)備都將有一個(gè)私有 IP 地址。請(qǐng)求將從設(shè)備的私有 IP 轉(zhuǎn)換為路由器的公共 IP，并具有獨(dú)特的端口。這樣，您不需要每個(gè)設(shè)備都有獨(dú)特的公共 IP，但仍可以在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)。

某些路由器將限制誰可以連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備。這可能意味著，即使我們有 STUN 服務(wù)器找到的公共 IP 地址，也沒有人能夠創(chuàng)建連接。在這種情況下，我們需要轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向。

TURN

一些使用 NAT 的路由器采用一種稱為"對(duì)稱 NAT"的限制。這意味著路由器將只接受您以前連接過的對(duì)等的連接。

使用 NAT 周圍的中繼進(jìn)行橫向（轉(zhuǎn)）旨在通過打開與 TURN 服務(wù)器的連接并通過該服務(wù)器中繼所有信息來繞過對(duì)稱 NAT 限制。您將創(chuàng)建與 TURN 服務(wù)器的連接，并告訴所有對(duì)應(yīng)方將數(shù)據(jù)包發(fā)送到服務(wù)器瀏覽器網(wǎng)頁沒聲音，然后轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)器。這顯然伴隨著一些開銷，所以它只使用，如果沒有其他選擇。

SDP

會(huì)話描述協(xié)議 （SDP）是描述連接的多媒體內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)，如分辨率、格式、編解碼器、加密等，以便在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)兩個(gè)對(duì)等可以相互理解。這在本質(zhì)上是描述內(nèi)容而不是媒體內(nèi)容本身的元數(shù)據(jù)。

因此，從技術(shù)上講，SDP 并不是真正的協(xié)議，而是用于描述設(shè)備之間共享介質(zhì)連接的數(shù)據(jù)格式。

記錄 SDP 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了此文檔的范圍;然而，這里有一些值得注意的事情。

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API

主要讓瀏覽器具備三個(gè)作用。

共分成三個(gè)API，分別對(duì)應(yīng)上面三個(gè)作用。

概述

.方法目前主要用于，在瀏覽器中獲取音頻（通過麥克風(fēng)）和視頻（通過攝像頭），將來可以用于獲取任意數(shù)據(jù)流，比如光盤和傳感器。

下面的代碼用于檢查瀏覽器是否支持方法。

navigator.getUserMedia  = navigator.getUserMedia ||
                          navigator.webkitGetUserMedia ||
                          navigator.mozGetUserMedia ||
                          navigator.msGetUserMedia;
if (navigator.getUserMedia) {
? ? // 支持
} else {
? ? // 不支持
}

21, Opera 18和 17，支持該方法。目前，IE還不支持，上面代碼中的，只是為了確保將來的兼容。

方法接受三個(gè)參數(shù)。

navigator.getUserMedia({
? ? video: true, 
? ? audio: true
}, onSuccess, onError);

的第一個(gè)參數(shù)是一個(gè)對(duì)象，表示要獲取哪些多媒體設(shè)備，上面的代碼表示獲取攝像頭和麥克風(fēng);是一個(gè)回調(diào)函數(shù)，在獲取多媒體設(shè)備成功時(shí)調(diào)用；也是一個(gè)回調(diào)函數(shù)，在取多媒體設(shè)備失敗時(shí)調(diào)用。

下面是一個(gè)例子。

var constraints = {video: true};
function onSuccess(stream) {

  var video = document.querySelector("video");
  video.src = window.URL.createObjectURL(stream);
}
function onError(error) {
  console.log("navigator.getUserMedia error: ", error);
}
navigator.getUserMedia(constraints, onSuccess, onError);

如果網(wǎng)頁使用了方法，瀏覽器就會(huì)詢問用戶，是否同意瀏覽器調(diào)用麥克風(fēng)或攝像頭。如果用戶同意，就調(diào)用回調(diào)函數(shù)；如果用戶拒絕，就調(diào)用回調(diào)函數(shù)。

回調(diào)函數(shù)的參數(shù)是一個(gè)數(shù)據(jù)流對(duì)象。.方法和.方法瀏覽器網(wǎng)頁沒聲音，分別返回一個(gè)數(shù)組，其成員是數(shù)據(jù)流包含的音軌和視軌（track）。使用的聲音源和攝影頭的數(shù)量，決定音軌和視軌的數(shù)量。比如，如果只使用一個(gè)攝像頭獲取視頻，且不獲取音頻，那么視軌的數(shù)量為1，音軌的數(shù)量為0。每個(gè)音軌和視軌，有一個(gè)kind屬性，表示種類（video或者audio），和一個(gè)label屬性（比如 HD (Built-in)）。

回調(diào)函數(shù)接受一個(gè)Error對(duì)象作為參數(shù)。Error對(duì)象的code屬性有如下取值，說明錯(cuò)誤的類型。

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范例：獲取攝像頭

下面通過方法，將攝像頭拍攝的圖像展示在網(wǎng)頁上。

首先，需要先在網(wǎng)頁上放置一個(gè)video元素。圖像就展示在這個(gè)元素中。

然后，用代碼獲取這個(gè)元素。

function onSuccess(stream) {
    var video = document.getElementById('webcam');
}

接著，將這個(gè)元素的src屬性綁定數(shù)據(jù)流，攝影頭拍攝的圖像就可以顯示了。

function onSuccess(stream) {
? ? var video = document.getElementById('webcam');
? ? if (window.URL) {
	    video.src = window.URL.createObjectURL(stream);
	} else {
		video.src = stream;
	}
	video.autoplay = true; 
	// 或者 video.play();
}
if (navigator.getUserMedia) {
	navigator.getUserMedia({video:true}, onSuccess);
} else {
	document.getElementById('webcam').src = 'somevideo.mp4';
}

在和Opera中，URL.方法將媒體數(shù)據(jù)流（）轉(zhuǎn)為一個(gè)二進(jìn)制對(duì)象的URL（Blob URL），該URL可以作為video元素的src屬性的值。 在中，媒體數(shù)據(jù)流可以直接作為src屬性的值。和Opera還允許獲取的音頻數(shù)據(jù)，直接作為audio或者video元素的值，也就是說如果還獲取了音頻，上面代碼播放出來的視頻是有聲音的。

獲取攝像頭的主要用途之一，是讓用戶使用攝影頭為自己拍照。 API有一個(gè)ctx.(video, 0, 0)方法，可以將視頻的一個(gè)幀轉(zhuǎn)為元素。這使得截屏變得非常容易。

<script>
  var video = document.querySelector('video');
  var canvas = document.querySelector('canvas');
  var ctx = canvas.getContext('2d');
  var localMediaStream = null;
  function snapshot() {
    if (localMediaStream) {
      ctx.drawImage(video, 0, 0);
      // “image/webp”對(duì)Chrome有效，
      // 其他瀏覽器自動(dòng)降為image/png
      document.querySelector('img').src = canvas.toDataURL('image/webp');
    }
  }
  video.addEventListener('click', snapshot, false);
  navigator.getUserMedia({video: true}, function(stream) {
    video.src = window.URL.createObjectURL(stream);
    localMediaStream = stream;
  }, errorCallback);
</script>

范例：捕獲麥克風(fēng)聲音

通過瀏覽器捕獲聲音，需要借助Web Audio API。

window.AudioContext = window.AudioContext ||
                      window.webkitAudioContext;
var context = new AudioContext();
function onSuccess(stream) {
	var audioInput = context.createMediaStreamSource(stream);
	audioInput.connect(context.destination);
}
navigator.getUserMedia({audio:true}, onSuccess);

捕獲的限定條件

方法的第一個(gè)參數(shù)，除了指定捕獲對(duì)象之外，還可以指定一些限制條件，比如限定只能錄制高清（或者VGA標(biāo)準(zhǔn)）的視頻。

var hdConstraints = {
  video: {
    mandatory: {
      minWidth: 1280,
      minHeight: 720
    }
  }
};

navigator.getUserMedia(hdConstraints, onSuccess, onError);
var vgaConstraints = {
  video: {
    mandatory: {
      maxWidth: 640,
      maxHeight: 360
    }
  }
};
navigator.getUserMedia(vgaConstraints, onSuccess, onError);

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.()

如果本機(jī)有多個(gè)攝像頭/麥克風(fēng)，這時(shí)就需要使用.方法指定，到底使用哪一個(gè)攝像頭/麥克風(fēng)。

MediaStreamTrack.getSources(function(sourceInfos) {
  var audioSource = null;
  var videoSource = null;
  for (var i = 0; i != sourceInfos.length; ++i) {
    var sourceInfo = sourceInfos[i];
    if (sourceInfo.kind === 'audio') {
      console.log(sourceInfo.id, sourceInfo.label || 'microphone');
      audioSource = sourceInfo.id;
    } else if (sourceInfo.kind === 'video') {
      console.log(sourceInfo.id, sourceInfo.label || 'camera');
      videoSource = sourceInfo.id;
    } else {
      console.log('Some other kind of source: ', sourceInfo);
    }
  }
  sourceSelected(audioSource, videoSource);
});
function sourceSelected(audioSource, videoSource) {
  var constraints = {
    audio: {
      optional: [{sourceId: audioSource}]
    },
    video: {
      optional: [{sourceId: videoSource}]
    }

  };
  navigator.getUserMedia(constraints, onSuccess, onError);
}

上面代碼表示，.方法的回調(diào)函數(shù)，可以得到一個(gè)本機(jī)的攝像頭和麥克風(fēng)的列表，然后指定使用最后一個(gè)攝像頭和麥克風(fēng)。

，

的作用是在瀏覽器之間建立數(shù)據(jù)的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”（peer to peer）通信，也就是將瀏覽器獲取的麥克風(fēng)或攝像頭數(shù)據(jù)，傳播給另一個(gè)瀏覽器。這里面包含了很多復(fù)雜的工作，比如信號(hào)處理、多媒體編碼/解碼、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信、數(shù)據(jù)安全、帶寬管理等等。

不同客戶端之間的音頻/視頻傳遞，是不用通過服務(wù)器的。但是，兩個(gè)客戶端之間建立聯(lián)系，需要通過服務(wù)器。服務(wù)器主要轉(zhuǎn)遞兩種數(shù)據(jù)。

協(xié)議沒有規(guī)定與服務(wù)器的通信方式，因此可以采用各種方式，比如。通過服務(wù)器，兩個(gè)客戶端按照 （SDP協(xié)議）交換雙方的元數(shù)據(jù)。

下面是一個(gè)示例。

var signalingChannel = createSignalingChannel();
var pc;
var configuration = ...;
// run start(true) to initiate a call
function start(isCaller) {
    pc = new RTCPeerConnection(configuration);
    // send any ice candidates to the other peer
    pc.onicecandidate = function (evt) {
        signalingChannel.send(JSON.stringify({ "candidate": evt.candidate }));
    };
    // once remote stream arrives, show it in the remote video element
    pc.onaddstream = function (evt) {
        remoteView.src = URL.createObjectURL(evt.stream);
    };
    // get the local stream, show it in the local video element and send it
    navigator.getUserMedia({ "audio": true, "video": true }, function (stream) {
        selfView.src = URL.createObjectURL(stream);
        pc.addStream(stream);
        if (isCaller)
            pc.createOffer(gotDescription);
        else
            pc.createAnswer(pc.remoteDescription, gotDescription);
        function gotDescription(desc) {
            pc.setLocalDescription(desc);
            signalingChannel.send(JSON.stringify({ "sdp": desc }));
        }
    });
}
signalingChannel.onmessage = function (evt) {

    if (!pc)
        start(false);
    var signal = JSON.parse(evt.data);
    if (signal.sdp)
        pc.setRemoteDescription(new RTCSessionDescription(signal.sdp));
    else
        pc.addIceCandidate(new RTCIceCandidate(signal.candidate));
};

帶有瀏覽器前綴，瀏覽器中為ion，瀏覽器中為。維護(hù)一個(gè)函數(shù)庫.js，用來抽象掉瀏覽器之間的差異。

的作用是在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間，傳播任意數(shù)據(jù)。它的API與的API相同。

下面是一個(gè)示例。

RTCPeerConnection帶有瀏覽器前綴，Chrome瀏覽器中為webkitRTCPeerConnection，F(xiàn)irefox瀏覽器中為mozRTCPeerConnection。Google維護(hù)一個(gè)函數(shù)庫adapter.js，用來抽象掉瀏覽器之間的差異。
RTCDataChannel
RTCDataChannel的作用是在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間，傳播任意數(shù)據(jù)。它的API與WebSockets的API相同。
下面是一個(gè)示例。

25、Opera 18和 22支持。

外部函數(shù)庫

由于這兩個(gè)API比較復(fù)雜，一般采用外部函數(shù)庫進(jìn)行操作。目前，視頻聊天的函數(shù)庫有、、.io，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的函數(shù)庫有、。

下面是的示例。

var webrtc = new WebRTC({
  localVideoEl: 'localVideo',
  remoteVideosEl: 'remoteVideos',
  autoRequestMedia: true
});
webrtc.on('readyToCall', function () {
    webrtc.joinRoom('My room name');
});

下面是的示例。

var peer = new Peer('someid', {key: 'apikey'});
peer.on('connection', function(conn) {
  conn.on('data', function(data){
    // Will print 'hi!'
    console.log(data);
  });
});
// Connecting peer
var peer = new Peer('anotherid', {key: 'apikey'});
var conn = peer.connect('someid');
conn.on('open', function(){
  conn.send('hi!');
});