Android音视频开发之-WebRTC技术实践

背景简介

WebRTC是Google于2011年6月3日开源的即时通讯项目，旨在使其成为客户端视频通话的标准。其实在Google将WebRTC开源之前，微软和苹果各自的通讯产品已占用很大市场份额（如Skype），Google也是为了快速扩大市场，所以将他给开源。经常接触开源的人应该很容易理解Google这种策略，只不过在国内大家都喜欢弄成SDK，然后按年按月按用户数给你收费，总让你觉得不爽，呵呵。

刚接触WebRTC的时候你会被里面的一堆概念搞晕，特别是对没接触过音视频的人来说，如WebRTC, ICE, STUN, TURN, P2P, NAT, Jingle, TALK, VOIP, FFMPEG, H264, VP8, NACK, RTP, RTCP, RTSP, RTMP, SIP, XMPP, ISAC, ILBC, OPUS, G711, G722. 晕了吧，凡事都要有个过程的，一步步来吧！

WebRTC被誉为是Web长期开源开发的一个新启元，是近年来web开发的最重要创新。WebRTC允许Web开发者在其web应用中添加视频聊天或者点对点数据传输，不需要复杂的代码或者昂贵的配置。目前支持Chrome、Firefox和Opera，后续会支持更多的浏览器，它有能力达到数十亿的设备。

然而，WebRTC一直被误解为仅适合于浏览器。事实上，WebRTC最重要的一个特征是允许本地和web应用间的互操作，很少有人使用到这个特性。

所以自然Android应用也可以植入WebRTC。好处是什么？简单来说就是你可以用很简洁的代码，在手机上实现点对点的音视频通话或者数据传输，点对点，也就是P2P。

项目准备

信令服务器搭建：

• 安装Node.js
• 进入项目根目录，命令行：npm install
• 命令行：node app.js
• 打开浏览器输入127.0.0.1:3000，见到WebRtcServer标题，服务器ready

1、下载后直接AndroidStudio打开
2、将WebRtcClient.java类中的mSocketAddress变量改成你服务器的ip端口3000
3、安装后启动App，如果服务器log显示-- xxxxx joined --证明客户端已连上服务器
4、至少两个客户端连接到服务器之后，其中一端点击init开始连接

如果你已经成功跑通了Demo，那么恭喜你已经成功了一半，接下来我们分析下实现流程。

实现流程

一、添加WebRTC库依赖
compile ‘org.webrtc:google-webrtc:1.0.+’

二、初始化核心类PeerConnectionFactory

PeerConnectionFactory.initialize(PeerConnectionFactory
        .InitializationOptions
        .builder(this)
        .createInitializationOptions());

三、创建PeerConnection对象

    peerConnection = factory.createPeerConnection(
            iceServers, //ICE服务器列表
            constraints, //MediaConstraints
            this); //Context

四、建立P2P连接通道
WebRTC是基于P2P的，但在端与端之间的连接通道还没建立起来之前，我们需要通过一个信令服务器为端与端之间传递信令建立通道。信令服务器要做的东西很简单，就是将一端的信息透传给另一端，步骤如下（以Demo为例）：我们启动A端与B端，通过SocketIO连接到信令服务器，我们以A作为发送端，B为响应端。

信令交换

• A向服务器发出init请求
• 服务器将A的init请求转发给连接上服务器的其他端
• B收到init请求后，调用peerConnection.createOffer()方法创建一个包含SDP的offer信令
• offer信令创建成功后会调用SdpObserver监听中的onCreateSuccess()响应函数，在此处B通过peerConnection.setLocalDescription()方法将SDP赋予自己的PeerConnection对象，同时将offer信令发送给服务器
  服务器将offer信令转发给A端
• A收到offer信令后，调用peerConnection.setRemoteDescription()方法将B发过来的SDP赋予自己的PeerConnection对象，并调用peerConnection.createAnswer()方法创建一个answer信令
  answer信令创建成功后同样会调用SdpObserver监听中的onCreateSuccess()响应函数，在此处A同样通过peerConnection.setLocalDescription方法将SDP赋予自己的PeerConnection对象，同时将answer信令发送给服务器
• 服务器将answer信令转发给B端
  B收到A的answer信令后，利用peerConnection.setRemoteDescription()方法将A发过来的SDP赋予自己的PeerConnection对象
• 设置Candidate
  PeerConnection.Observer监听会调用onIceCandidate()响应函数并提供IceCandidate对象。然后将IceCandidate对象组成candidate信令发送给服务器
• 服务器将candidate信令转发给连接上服务器的其他端
  收到candidate信令后调用peerConnection.addIceCandidate()将IceCandidate赋予自己的PeerConnection对象

至此Peer-to-Peer的连接已经建立起来了

五、使用DataChannel收发信息
初始化DataChannel对象

/*
DataChannel.Init 可配参数说明：
ordered：是否保证顺序传输；
maxRetransmitTimeMs：重传允许的最长时间；
maxRetransmits：重传允许的最大次数；
 */
DataChannel.Init init = new DataChannel.Init();
dataChannel = peerConnection.createDataChannel("dataChannel", init);

在onDataChannel()回调中注册消息回调

dataChannel.registerObserver(this);

发送消息

byte[] msg = message.getBytes();
DataChannel.Buffer buffer = new DataChannel.Buffer(
        ByteBuffer.wrap(msg),
        false);
dataChannel.send(buffer);

onMessage()回调收消息

ByteBuffer data = buffer.data;
byte[] bytes = new byte[data.capacity()];
data.get(bytes);
String msg = new String(bytes);