iOS WebRTC開發全方位解析

一、WebRTC基礎知識概述

WebRTC是一種用於直接在網頁瀏覽器或移動應用程序之間實時通信的技術。它允許開發人員建立基於瀏覽器的應用程序，實現點對點（P2P）音頻、視頻和數據共享，而不需要任何專有插件或客戶端應用程序。

WebRTC包括3個主要API：MediaStream API，使瀏覽器上的應用程序能夠訪問用戶媒體設備的功能，如攝像頭和麥克風；WebRTC PeerConnection API ，允許瀏覽器之間的點對點連接實現音頻、視頻和數據流的通信；WebRTC DataChannel API ，允許瀏覽器之間傳輸任意數據。

WebRTC主要解決傳輸音視頻，並提供了數據通道，可以用於傳輸任意數據。WebRTC作為一種開放的標準，當前在Google Chrome、Firefox、Opera和Safari等瀏覽器上都得到了很好的支持。在移動應用領域，WebRTC也逐漸受到了廣泛關注和應用。

二、iOS上集成WebRTC

1、準備工作

在iOS上集成WebRTC前，需要準備好以下工作：

1）iOS平台的開發環境。

2）從Google官方獲取WebRTC代碼庫。

3）集成第三方庫 libsdptransform 和 CocoaAsyncSocket。

2、獲取WebRTC代碼庫

從Google官方獲取WebRTC代碼庫，步驟如下：


   git clone https://chromium.googlesource.com/external/webrtc

下載代碼後，可以得到完整的WebRTC源代碼。

3、集成第三方庫

除了源代碼之外，我們還需要集成libsdptranform和CocoaAsyncSocket兩個第三方庫。

libsdptransform是一個專門用於SDP協議處理的庫，許多WebRTC相關庫都使用它。它可以將SDP協議字元串轉化為JavaScript對象，對JavaScript對象進行操作。

CocoaAsyncSocket是一個Objective-C的非同步socket程序庫。WebRTC使用它來建立信令通道，同時也可以作為數據通道。這個庫比較強大，但是開發時要注意避免使用過時的API。

具體的集成方法可以參考第三方庫的官方文檔。

三、使用WebRTC實現音視頻通信

1、獲取用戶媒體設備

使用WebRTC開發音視頻應用程序，首先需要獲取用戶的媒體設備（如攝像頭和麥克風）。

WebRTC提供了getUserMedia()方法，該方法可以使用指定的約束條件請求用戶媒體，如下所示：


   navigator.mediaDevices.getUserMedia({video: true, audio: true})
   .then(stream => {
      // 成功獲取用戶媒體設備
   })
   .catch(error => {
      // 獲取用戶媒體設備失敗
   });

getUserMedia()方法返回一個Promise對象，如果成功獲取到用戶媒體設備，則會返回一個 MediaStream 對象，該對象包含了音頻和視頻流。如果失敗，則會拋出一個錯誤，捕獲錯誤後可以進行相應的處理。

2、建立WebRTC連接

在獲取到用戶媒體設備之後，需要建立WebRTC連接。WebRTC連接包括SDP協議的交換和ICE候選項的交換等步驟。

WebRTC連接的建立是通過RTCPeerConnection對象實現的。創建RTCPeerConnection對象的方法如下所示：


   const config = {iceServers: [{urls: "stun:stun.l.google.com:19302"}]};
   const peerConnection = new RTCPeerConnection(config);

這裡的config參數指定了ICE伺服器的URL。通過設置ICE伺服器，可以協助NAT穿越和防火牆穿越，解決WebRTC連接的問題。

在RTCPeerConnection對象創建完畢後，就可以向遠程端發起連接請求了，代碼示例如下：


   peerConnection.createOffer().then(offer => {
       return peerConnection.setLocalDescription(offer);
   }).then(() => {
       // offer SDP協議字元串
       const offer = peerConnection.localDescription.sdp;
   });

這裡的createOffer()方法會生成SDP協議，包括音頻和視頻的相關信息。setLocalDescription()方法會將生成的SDP協議保存在RTCPeerConnection對象中。在這一步驟完成後，就可以向遠程端發送offer SDP協議字元串了。

3、處理遠程SDP協議

當遠程端接收到offer SDP協議字元串後，需要進行處理並回復answer SDP協議字元串。這個過程可以通過以下代碼實現：


   peerConnection.setRemoteDescription(new RTCSessionDescription({
       type: "offer",
       sdp: remoteOffer // 遠程端發來的offer SDP協議字元串
   })).then(() => {
       return peerConnection.createAnswer();
   }).then(answer => {
       return peerConnection.setLocalDescription(answer);
   }).then(() => {
       // answer SDP協議字元串
       const answer = peerConnection.localDescription.sdp;
   });

在這個過程中，setRemoteDescription()方法將遠程端發送來的offer SDP協議字元串解析後保存在RTCPeerConnection對象中。然後通過createAnswer()方法生成answer SDP協議字元串，並將其保存在RTCPeerConnection對象中。最後將answer SDP協議字元串發送給遠程端。

4、建立媒體通道

當完成offer和answer SDP交換後，就可以建立媒體通道了。媒體通道可以通過addTrack()或addStream()方法添加到RTCPeerConnection對象中。

通過addTrack()方法添加音視頻軌道的過程如下：


   stream.getTracks().forEach(track => {
       peerConnection.addTrack(track, stream);
   });

這裡的stream對象是getUserMedia()方法獲取到的MediaStream對象，通過getTracks()方法可以獲取所有音視頻軌道。在將音視頻軌道添加到RTCPeerConnection對象之後，就可以通過媒體通道進行音視頻傳輸。

5、發送數據

除了音視頻傳輸之外，WebRTC還提供了數據通道，可以用於傳輸任意數據。

數據通道建立的過程與音視頻通道類似，包括SDP協議的交換、ICE候選項的交換和媒體通道的建立等步驟。不同的是，數據通道可以通過createDataChannel()方法創建：


   const dataChannel = peerConnection.createDataChannel("myChannel");
   dataChannel.onmessage = event => {
       // 接收到遠程數據
   };
   dataChannel.send("hello, world");

在這個過程中，createDataChannel()方法會返回一個RTCDataChannel對象。通過設置onmessage事件監聽器，可以接收遠程發送過來的數據。通過send()方法可以將數據發送給遠程端。

四、小結

本文介紹了WebRTC的基礎知識，包括getUserMedia()、RTCPeerConnection、SDP協議和ICE候選項等。在此基礎上，我們介紹了如何在iOS平台上集成WebRTC，並使用WebRTC實現音視頻通信和數據傳輸。

五、代碼示例

下面是一個使用WebRTC實現音視頻通信的完整代碼示例：


// 連接遠程伺服器，獲取SDP協議
const socket = new WebSocket("ws://example.com");
socket.onopen = event => {
   socket.send("hello, server");
};
socket.onmessage = event => {
   const remoteOffer = event.data;

   // 獲取用戶媒體設備
   navigator.mediaDevices.getUserMedia({video: true, audio: true})
   .then(stream => {
       // 創建 RTCPeerConnection 對象
       const config = {iceServers: [{urls: "stun:stun.l.google.com:19302"}]};
       const peerConnection = new RTCPeerConnection(config);

       // 添加本地音視頻軌道
       stream.getTracks().forEach(track => {
           peerConnection.addTrack(track, stream);
       });

       // 處理遠程SDP協議
       peerConnection.setRemoteDescription(new RTCSessionDescription({
           type: "offer",
           sdp: remoteOffer // 遠程端發來的offer SDP協議字元串
       })).then(() => {
           return peerConnection.createAnswer();
       }).then(answer => {
           return peerConnection.setLocalDescription(answer);
       }).then(() => {
           // 回複本地SDP協議
           const answer = peerConnection.localDescription.sdp;
           socket.send(answer);
       });
   });
};

這個代碼示例演示了如何使用WebRTC實現音視頻通信。其中首先連接到遠程伺服器，獲取SDP協議字元串。然後使用用戶媒體設備創建 RTCPeerConnection 對象，並將本地音視頻軌道添加到 RTCPeerConnection 對象中。最後處理遠程SDP協議並回複本地SDP協議。

原創文章，作者：小藍，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-tw/n/190501.html