iOS 集成WebRTC相關知識點總結-有解無憂

前言

本文主要是整理了使用WebRTC做音視頻通訊時的各知識點及問題點，有理解不足和不到位的地方也歡迎指正，對于你感興趣的部分可以選擇性觀看，

WebRTC的初始化

在使用WebRTC的庫之前，需要對WebRTC進行初始化，用到的代碼如下：

RTCInitializeSSL();

轉定義后可以看到方法的宣告：

/**
 * Initialize and clean up the SSL library. Failure is fatal. These call the
 * corresponding functions in webrtc/rtc_base/ssladapter.h.
 */
RTC_EXTERN BOOL RTCInitializeSSL(void);
RTC_EXTERN BOOL RTCCleanupSSL(void);

Initialize and clean up the SSL library. Failure is fatal. 初始化SSL庫，失敗是致命的，
函式回傳的是一個布爾型別，表示初始化的結果，如果失敗，則不能繼續使用其他特性，這是使用WebRTC的前提

PeerConnection工廠的創建

在 WebRTC Native 層，factory 可以說是 “萬物的根源”，像 RTCVideoSource、RTCVideoTrack、RTCPeerConnection這些型別的物件，都需要通過 factory 來創建

[RTCPeerConnectionFactory initialize];
    
//如果點對點工廠為空
if (!factory)
{
    RTCDefaultVideoDecoderFactory* decoderFactory = [[RTCDefaultVideoDecoderFactory alloc] init];
    RTCDefaultVideoEncoderFactory* encoderFactory = [[RTCDefaultVideoEncoderFactory alloc] init];
    NSArray* codecs = [encoderFactory supportedCodecs];
    [encoderFactory setPreferredCodec:codecs[2]];
    
    factory = [[RTCPeerConnectionFactory alloc] initWithEncoderFactory: encoderFactory
                                                        decoderFactory: decoderFactory];


}

首先要呼叫 RTCPeerConnectionFactory 類的 initialize 方法進行初始化；

然后創建 factory 物件，需要注意的是，在創建 factory 物件時，傳入了兩個引數：一個是默認的編碼器；一個是默認的解碼器，我們可以通過修改這兩個引數來達到使用不同編解碼器的目的，

獲取本地視頻流

在獲取視頻之前，我們首先要選擇使用哪個視頻設備采集資料，在WebRTC中，我們可以通過RTCCameraVideoCapture類獲取所有的視頻設備，如下所示：

NSArray<AVCaptureDevice*>* devices = [RTCCameraVideoCapture captureDevices];
AVCaptureDevice* device = devices[0];

通過上面兩行代碼，我們就拿到了視頻設備中的第一個設備，當然，光有設備還不行，我們還要清楚從設備中采集的資料放到哪里了，這樣我們才能將其展示出來，WebRTC 為我們提供了一個專門的類，即 RTCVideoSource , 它有兩層含義：

一是表明它是一個視頻源，當我們要展示視頻的時候，就從這里獲取資料；
另一方面，它也是一個終點，即，當我們從視頻設備采集到視頻資料時，要交給它暫存起來，

RTCVideoSource* videoSource = [factory videoSource];

除此之外，為了能更方便的控制視頻設備，WebRTC 提供了一個專門用于操作設備的類，即 RTCCameraVideoCapture，通過它，我們就可以自如的控制視頻設備了，

RTCVideoSource* videoSource = [factory videoSource];
capture = [[RTCCameraVideoCapturer alloc] initWithDelegate:videoSource];


[capture startCaptureWithDevice:device
                             format:format
                                fps:fps];

現在已經可以通過RTCCameraVideoCapture類控制視頻設備來采集視頻了，那如何獲取采集的視頻流呢？上面的代碼我們已經將視頻采集到視頻源RTCVideoSource了, 那RTCVideoSource就是我們的視頻流嗎？顯然不是，這里要提到的是WebRTC三大物件中的其中一個物件RTCMediaStream ，它才是我們說的視頻流，那它和RTCVideoSource之間是什么關系呢，之間是如何建立關聯的呢？

//創建本地流
_localStream = [_factory mediaStreamWithStreamId:@"ARDAMS"];
//獲取資料源
_localVideoSource = [_factory videoSource];
                
//音頻
RTCAudioTrack * audioTrack = [_factory audioTrackWithTrackId:@"ARDAMSa0"];
//視頻
RTCVideoTrack *videoTrack = [_factory videoTrackWithSource:_localVideoSource trackId:@"ARDAMSv0"];

//將audioTrack、videoTrack添加到流
[_localStream addAudioTrack:audioTrack];
[_localStream addVideoTrack:videoTrack];

//拿到capture物件
RTCCameraVideoCapturer * capture = [[RTCCameraVideoCapturer alloc] initWithDelegate:_localVideoSource];

原來是通過一個中間物件RTCVideoTrack 建立的關聯，

RTCCameraVideoCapturer 將采集的視頻資料交給RTCVideoSource

通過RTCVideoSource創建 RTCVideoTrack

RTCMediaStream 添加視頻軌 videoTrack，

獲取本地流完整的代碼如下：

if (!_localStream) {
        
        NSArray<AVCaptureDevice *> *captureDevices = [RTCCameraVideoCapturer captureDevices];
        AVCaptureDevice * device = captureDevices[0];

        //檢測攝像頭權限
        AVAuthorizationStatus authStatus = [AVCaptureDevice authorizationStatusForMediaType:AVMediaTypeVideo];
        if(authStatus == AVAuthorizationStatusRestricted || authStatus == AVAuthorizationStatusDenied)
        {
            NSLog(@"相機訪問受限");
            
            //TODO:
            if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(webRTCClient:setLocalStream:)]) {
                [self.delegate webRTCClient:self setLocalStream:nil];
            }
        } else {
            if (device) {
                //創建本地流
                _localStream = [_factory mediaStreamWithStreamId:@"ARDAMS"];
                //獲取資料源
                _localVideoSource = [_factory videoSource];
                
                //音頻
                RTCAudioTrack * audioTrack = [_factory audioTrackWithTrackId:@"ARDAMSa0"];
                //視頻
                RTCVideoTrack *videoTrack = [_factory videoTrackWithSource:_localVideoSource trackId:@"ARDAMSv0"];
                
                //將audioTrack、videoTrack添加到流
                [_localStream addAudioTrack:audioTrack];
                [_localStream addVideoTrack:videoTrack];
                
                //拿到capture物件
                RTCCameraVideoCapturer * capture = [[RTCCameraVideoCapturer alloc] initWithDelegate:_localVideoSource];
                
                //format , fps
                AVCaptureDeviceFormat * format = [[RTCCameraVideoCapturer supportedFormatsForDevice:device] lastObject];
                CGFloat fps = [[format videoSupportedFrameRateRanges] firstObject].maxFrameRate;
                
                //開始采集
                _videoCapture = capture;
                [capture startCaptureWithDevice:device format:format fps:fps completionHandler:^(NSError * error) {
                    NSLog(@"startCaptureWithDevice---：%@",error);
                    
                    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                        //展示預覽
                        if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(webRTCClient:setLocalStream:)]) {
                            [self.delegate webRTCClient:self setLocalStream:self.localStream];
                        }
                    });
                    
                }];
            }
            else
            {
                NSLog(@"該設備不能打開攝像頭");
                if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(webRTCClient:setLocalStream:)]) {
                    [self.delegate webRTCClient:self setLocalStream:nil];
                }
                
                
            } //end device
        }//end auth
        
    }

PeerConnection物件的創建

RTCPeerConnection是WebRTC用于構建點對點之間穩定、高效的流傳輸的組件，是WebRTC三大核心組件之一，使用它我們可以建立一條與遠端通話的音視頻資料傳輸通道，

上面提到了PeerConnection工廠 RTCPeerConnectionFactory， RTCPeerConnection 的實體就是通過此工廠來創建.

if (!ICEServers) {
    ICEServers = [NSMutableArray array];
    [ICEServers addObject:[self defaultSTUNServer]];
}


RTCConfiguration* configuration = [[RTCConfiguration alloc] init];
[configuration setIceServers:ICEServers];
RTCPeerConnection* conn = [factory
                                 peerConnectionWithConfiguration:configuration
                                                     constraints:[self defaultPeerConnContraints]
                                                        delegate:self];


- (RTCMediaConstraints *)defaultPeerConnContraints
{
    RTCMediaConstraints *constraints = [[RTCMediaConstraints alloc] initWithMandatoryConstraints:@{kRTCMediaConstraintsOfferToReceiveAudio:kRTCMediaConstraintsValueTrue,kRTCMediaConstraintsOfferToReceiveVideo:kRTCMediaConstraintsValueTrue} optionalConstraints:nil];
    return constraints;
}

對于 iOS 的 RTCPeerConnection 物件有三個引數：

第一個，是 RTCConfiguration 型別的物件，該物件中最重要的一個欄位是 iceservers，它里邊存放了 stun/turn服務器地址，其主要作用是用于NAT穿越，
第二個引數，是 RTCMediaConstraints 型別物件，也就是對 RTCPeerConnection 的限制，如，是否接收視頻資料？是否接收音頻資料？如果要與瀏覽器互通還要開啟 DtlsSrtpKeyAgreement 選項，
第三個引數，是委托型別，相當于給 RTCPeerConnection 設定一個觀察者，這樣RTCPeerConnection 可以將一個狀態/資訊通過它通知給觀察者，但它并不屬于觀察者模式，這一點大家一定要清楚，

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WebRTC的初始化

PeerConnection工廠的創建

獲取本地視頻流

PeerConnection物件的創建

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