如何使用Javascript构建WebRTC视频直播？
WebRTC是一个免费的开源项目，它通过简单的API为浏览器和移动应用程序提供实时通信功能。本文将向你展示WebRTC的基本概念和功能，并指导你使用Node.js构建自己的WebRTC视频直播。
先决条件：
- 具有Java经验
- 掌握Socket.io基本知识
WebRTC基础
WebRTC支持在网络世界中进行实时通信，主要用于在网络上传输视频和音频数据。 在开始编写代码之前，我们首先来看一下WebRTC的最重要概念。
- 信令：
WebRTC用于浏览器中的通信流，但还需要一种机制来协调通信并发送控制消息，该过程称为信令。
信令用于以下任务：
- 初始化和关闭通讯
- 与外界共享网络配置（IP地址，端口）
- 报告连接错误
信令方法不是WebRTC指定的，开发人员可以自行选择（本教程将使用Socket.io）。
STUN和TURN服务器：
如果主要的WebRTC对等连接遇到问题，则将STUN和TURN服务器用作备用方法。 STUN服务器用于获取计算机的IP地址，而TURN服务器用作对等连接失败的中继。
既然我们已经了解了WebRTC的基本概念，就可以继续开发上面讨论的项目。
使用Socket.io发出信号
在使用WebRTC通过对等连接发送视频广播之前，我们首先需要使用信令方法（在本例中为Socket.IO）实例化该连接。
为此，我们创建项目并使用npm安装所需的依赖项：
mkdir WebSocketsVideoBroadcast && cd WebSocketsVideoBroadcast npm install express socket.io --save
之后，我们创建以下文件夹结构：
我们从一个简单的Socket.io服务器框架开始：
const express = require("express"); const app = express(); const port = 4000; const http = require("http"); const server = http.createServer(app); const io = require("socket.io")(server); app.use(express.static(__dirname + "/public")); io.sockets.on("error", e => console.log(e)); server.listen(port, () => console.log(`Server is running on port ${port}`));
然后，我们需要实现客户端和直播者与服务器的连接。 直播者的Socket ID保存到一个变量中，以便我们以后知道客户端需要连接到的位置。
let broadcaster io.sockets.on("connection", socket => { socket.on("broadcaster", () => { broadcaster = socket.id; socket.broadcast.emit("broadcaster"); }); socket.on("watcher", () => { socket.to(broadcaster).emit("watcher", socket.id); }); socket.on("disconnect", () => { socket.to(broadcaster).emit("disconnectPeer", socket.id); }); });
之后，我们将实现socket.io事件以初始化WebRTC连接。 双方将使用这些事件来实例化对等连接。
socket.on("offer", (id, message) => { socket.to(id).emit("offer", socket.id, message); }); socket.on("answer", (id, message) => { socket.to(id).emit("answer", socket.id, message); }); socket.on("candidate", (id, message) => { socket.to(id).emit("candidate", socket.id, message); });
这就是我们Socket.io的服务器实现的全部内容，现在我们可以继续进行布局以及双方通信的实现。
Layouts
我们的布局由两个基本HTML文件组成，其中包含一个视频视图（稍后将显示我们正在发送的视频流）和一个CSS文件（用于某些基本样式）。
index.html文件包含一个视频视图，该视图将显示来自广播公司的视频流。 它还会导入socket.io依赖项和我们的watch.js文件。
<!DOCTYPE html> <html> <head> <title>Viewer</title> <meta charset="UTF-8" /> <link href="/styles.css" rel="stylesheet"> </head> <body> <video playsinline autoplay></video> <script src="/socket.io/socket.io.js"></script> <script src="/watch.js"></script> </body> </html>
broadcast.html文件与主布局非常相似，但会导入broadcast.js文件而不是watch.js。
<!DOCTYPE html> <html> <head> <title>Broadcaster</title> <meta charset="UTF-8" /> <link href="/styles.css" rel="stylesheet"> </head> <body> <video playsinline autoplay muted></video> <script src="/socket.io/socket.io.js"></script> <script src="/broadcast.js"></script> </body> </html>
我还为视频视图提供了一些简单的CSS样式。
html { overflow: hidden; height: 100%; } video { width: 100%; height: 100%; position: absolute; display: block; top: 0; left: 0; object-fit: cover; } body { background-color: black; margin: 0; height: 100%; width: 100%; position: fixed; top: 0; left: 0; bottom: 0; right: 0; }
RTCPeerConnection
RTCPeerConnections帮助我们将位于本地网络中的两台计算机相互连接。 在谈论这些类型的连接时，会涉及到很多术语：
- ICE-互联网连接建立
- STUN-通过网络地址转换器[NAT]进行的用户数据报协议[UDP]的会话遍历
由于当今大多数设备都在NAT路由器后面，因此无法直接连接。 这就是为什么必须由STUN服务器初始化对等连接的原因，STUN服务器将返回我们可以连接的ICE候选对象。
在本指南中，我们有两个不同的连接部分。 一个是视频直播方，可以与客户端建立多个对等连接，并使用流发送视频。 第二个是客户端，它与当前视频直播方只有一个连接。
直播方
首先，我们为对等连接和摄像机创建配置对象。
const peerConnections = {}; const config = { iceServers: [ { urls: ["stun:stun.l.google.com:19302"] } ] }; const socket = io.connect(window.location.origin); const video = document.querySelector("video"); // Media contrains const constraints = { video: { facingMode: "user" } // Uncomment to enable audio // audio: true, };
我们使用正式的google STUN服务器进行点对点连接，并使用媒体限制条件配置摄像机。 你也可以通过取消注释音频线路来启用音频。
在创建对等连接之前，我们首先需要从摄像机获取视频，以便将其添加到我们的连接中。
navigator.mediaDevices .getUserMedia(constraints) .then(stream => { video.srcObject = stream; socket.emit("broadcaster"); }) .catch(error => console.error(error));
接下来，我们将使用以下代码创建一个RTCPeerConnection：
socket.on("watcher", id => { const peerConnection = new RTCPeerConnection(config); peerConnections[id] = peerConnection; let stream = video.srcObject; stream.getTracks().forEach(track => peerConnection.addTrack(track, stream)); peerConnection.onicecandidate = event => { if (event.candidate) { socket.emit("candidate", id, event.candidate); } }; peerConnection .createOffer() .then(sdp => peerConnection.setLocalDescription(sdp)) .then(() => { socket.emit("offer", id, peerConnection.localDescription); }); }); socket.on("answer", (id, description) => { peerConnections[id].setRemoteDescription(description); }); socket.on("candidate", (id, candidate) => { peerConnections[id].addIceCandidate(new RTCIceCandidate(candidate)); });
每次有新客户端加入时，我们都会创建一个新的RTCPeerConnection并将其保存在我们的peerConnections对象中。
然后，我们使用addTrack（）方法将本地流添加到连接中，并传递流和跟踪数据。
当我们收到一个ICE候选者时，将调用peerConnection.onicecandidate事件，并将其发送到我们的服务器。
之后，我们通过调用peerConnection.createOffer（）将连接提议发送给客户端，然后调用peerConnection.setLocalDescription（）来配置连接。
当客户端断开连接时，关闭连接是应用程序的另一个重要部分，我们可以使用以下代码来实现：
socket.on("disconnectPeer", id => { peerConnections[id].close(); delete peerConnections[id]; });
最后，如果用户关闭窗口，我们将关闭socket连接。
window.onunload = window.onbeforeunload = () => { socket.close(); };
客户端
客户端（观看视频的一方））具有几乎相同的功能。 唯一的区别是，他仅打开了与当前视频直播方的一个对等连接，并且他获取了视频，而不是流式传输视频。
我们还需要为RTCPeerConnection创建一个配置。
let peerConnection; const config = { iceServers: [ { urls: ["stun:stun.l.google.com:19302"] } ] }; const socket = io.connect(window.location.origin); const video = document.querySelector("video");
然后，我们可以创建我们的RTCPeerConnection并从视频直播方获取视频流。
socket.on("offer", (id, description) => { peerConnection = new RTCPeerConnection(config); peerConnection .setRemoteDescription(description) .then(() => peerConnection.createAnswer()) .then(sdp => peerConnection.setLocalDescription(sdp)) .then(() => { socket.emit("answer", id, peerConnection.localDescription); }); peerConnection.ontrack = event => { video.srcObject = event.streams[0]; }; peerConnection.onicecandidate = event => { if (event.candidate) { socket.emit("candidate", id, event.candidate); } }; });
在这里，我们像上面一样使用配置对象创建了一个新的RTCPeerConnection。 唯一的区别是，我们调用createAnswer（）函数将连接应答发送回视频直播方的请求。
建立连接后，我们可以继续使用peerConnection对象的ontrack事件侦听器获取视频流。
我们还需要为点对点连接实现其他生命周期功能，这将有助于我们打开和关闭新连接。
socket.on("candidate", (id, candidate) => { peerConnection .addIceCandidate(new RTCIceCandidate(candidate)) .catch(e => console.error(e)); }); socket.on("connect", () => { socket.emit("watcher"); }); socket.on("broadcaster", () => { socket.emit("watcher"); }); window.onunload = window.onbeforeunload = () => { socket.close(); peerConnection.close(); };
至此，该应用程序已完成，可以继续在浏览器中对其进行测试。
测试应用程序
现在我们已经完成了该应用程序，是时候对其进行测试，看看它是否可以工作了。
我们可以使用以下命令启动该应用程序：
node server.js
该应用程序现在应该在你的localhost：4000上运行，并且可以通过连接到localhost：4000 / broadcast来添加新的视频直播品程序进行测试。
之后，只需要访问localhost：4000即可作为客户端连接到服务器，并且你应该获得从视频直播方的流式传输的视频。
结论
我希望本文能帮助您了解WebRTC的基础知识以及如何使用它来流式传输视频直播。
EasyRTC视频会议云服务
基于WebRTC技术而开发的EasyRTC，是TSINGSEE青犀视频团队在音视频领域多年的技术积累而研发的， 它是覆盖全球的实时音频开发平台，支持一对一、一对多等视频通话。
EasyRTC拥有MCU和SFU两种架构，无需安装客户端与插件，纯H5在线视频会议系统，支持微信小程序、H5页面、APP、PC客户端等接入方式，极大满足语音视频社交、在线教育和培训、视频会议和远程医疗等场景需求。
随着移动互联网的高速发展，AI、5G等等新兴技术的到来，结合WebRTC技术，也将衍生出更多的应用场景，改变人类的衣、食、住、行等生活方式。
