Android之WebRTC介紹

時間 2019-11-08

原文原文鏈接

原文連接 : Introduction to WebRTC on Android
原文做者 : Dag-Inge Aas
譯文出自 : appear.in
譯者 : DorisMinmin
狀態：完成

WebRTC被譽爲是web長期開源開發的一個新啓元，是近年來web開發的最重要創新。WebRTC容許Web開發者在其web應用中添加視頻聊天或者點對點數據傳輸，不須要複雜的代碼或者昂貴的配置。目前支持Chrome、Firefox和Opera，後續會支持更多的瀏覽器，它有能力達到數十億的設備。html

然而，WebRTC一直被誤解爲僅適合於瀏覽器。事實上，WebRTC最重要的一個特徵是容許本地和web應用間的互操做，不多有人使用到這個特性。html5

本文將探討如何在本身的Android應用中植入WebRTC，使用 WebRTC Initiative 中提供的本地庫。這邊文章不會講解如何使用信號機制創建通話，而是重點探討Android與瀏覽器中實現的差別性和類似性。下文將講解Android中實現對應功能的一些接口。若是想要了解WebRTC的基礎知識，強烈推薦 Sam Dutton’s Getting started with WebRTC 。java

項目中添加WebRTC

下面的講解基於Android WebRTC庫版本9127.android

首先要作的是在應用中添加WebRTC庫。 WebRTC Initiative 提供了一種簡潔的方式來編譯，但儘可能不要採用那種方式。取而代之，建議使用原始的io編譯版本，能夠從 maven central repository 中獲取。ios

添加WebRTC到工程中，須要在你的依賴中添加以下內容：git

1 compile 'io.pristine:libjingle:9127@aar'

同步工程後，WebRTC庫就準備就緒。github

權限

同其餘Android應用同樣，使用某些 API 須要申請相應權限。WebRTC也不例外。製做的應用不一樣，或者須要的功能不一樣，例如音頻或者視頻，所須要的權限集也是不一樣的。請確保按需申請！一個好的視頻聊天應用權限集以下：web

1 <uses-feature android:name="android.hardware.camera" /> 2 <uses-feature android:name="android.hardware.camera.autofocus" /> 3 <uses-feature android:glEsVersion="0x00020000" android:required="true" /> 4 5 <uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" /> 6 <uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO" /> 7 <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" /> 8 <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" /> 9 <uses-permission android:name="android.permission.MODIFY_AUDIO_SETTINGS" />

燈光，攝影，工廠

在瀏覽器中使用WebRTC時，有一些功能完善、說明詳細的API可供使用。navigator.getUserMedia 和 RTCPeerConnection 包含了可能用到的幾乎全部功能。結合 <video> 標籤使用，能夠顯示任何想要顯示的本地視頻流和遠程視頻流。sql

所幸的是Android上也有相同的API，雖然它們的名字有所不一樣。Android相關的API有 VideoCapturerAndroid , VideoRenderer , MediaStream , PeerConnection , 和PeerConnectionFactory 。下面咱們將逐一講解。瀏覽器

在開始以前，須要建立PeerConnectionFactory，這是Android上使用WebRTC最核心的API。

PeerConnectionFactory

Android WebRTC最核心的類。理解這個類並瞭解它如何建立其餘任何事情是深刻了解Android中WebRTC的關鍵。它和咱們指望的方式仍是有所不一樣的，因此咱們開始深刻挖掘它。

首先須要初始化PeerConnectionFactory，以下：

// First, we initiate the PeerConnectionFactory with
// our application context and some options. PeerConnectionFactory.initializeAndroidGlobals( context, initializeAudio, initializeVideo, videoCodecHwAcceleration, renderEGLContext);

爲了理解這個方法，須要瞭解每一個參數的意義：

context

應用上下文，或者上下文相關的，和其餘地方傳遞的同樣。

initializeAudio

是否初始化音頻的布爾值。

initializeVideo

是否初始化視頻的布爾值。跳過這兩個就容許跳過請求API的相關權限，例如數據通道應用。

videoCodecHwAcceleration

是否容許硬件加速的布爾值。

renderEGLContext

用來提供支持硬件視頻解碼，能夠在視頻解碼線程中建立共享EGL上下文。能夠爲空——在本文例子中硬件視頻解碼將產生yuv420幀而非texture幀。

initializeAndroidGlobals也是返回布爾值，true表示一切OK，false表示有失敗。若是返回false是最好的練習。更多信息請參考源碼。

若是一切ok，可使用PeerConnectionFactory 的構造函數建立本身的工廠，和其餘類同樣。

1 PeerConnectionFactory peerConnectionFactory = new PeerConnectionFactory();

行動、獲取媒體流、渲染

有了 peerConnectionFactory 實例，就能夠從用戶設備獲取視頻和音頻，最終將其渲染到屏幕上。web中可使用 getUserMedia 和 <video> 。在Android中，沒有這麼簡單，但能夠有更多選擇！在Android中，咱們須要瞭解VideoCapturerAndroid，VideoSource，VideoTrack和VideoRenderer，先從VideoCapturerAndroid開始。

VideoCapturerAndroid

VideoCapturerAndroid實際上是一系列Camera API的封裝，爲訪問攝像頭設備的流信息提供了方便。它容許獲取多個攝像頭設備信息，包括前置攝像頭，或者後置攝像頭。

1  // Returns the number of camera devices 2 VideoCapturerAndroid.getDeviceCount(); 3 4 // Returns the front face device name 5 VideoCapturerAndroid.getNameOfFrontFacingDevice(); 6 // Returns the back facing device name 7 VideoCapturerAndroid.getNameOfBackFacingDevice(); 8 9 // Creates a VideoCapturerAndroid instance for the device name 10 VideoCapturerAndroid.create(name);

有了包含攝像流信息的VideoCapturerAndroid實例，就能夠建立從本地設備獲取到的包含視頻流信息的MediaStream，從而發送給另外一端。但作這些以前，咱們首先研究下如何將本身的視頻顯示到應用上面。

VideoSource/VideoTrack

從VideoCapturer實例中獲取一些有用信息，或者要達到最終目標————爲鏈接端獲取合適的媒體流，或者僅僅是將它渲染給用戶，咱們須要瞭解VideoSource 和 VideoTrack類。

VideoSource 容許方法開啓、中止設備捕獲視頻。這在爲了延長電池壽命而禁止視頻捕獲的狀況下比較有用。

VideoTrack 是簡單的添加VideoSource到MediaStream 對象的一個封裝。

咱們經過代碼看看它們是如何一塊兒工做的。 capturer 是VideoCapturer的實例，videoConstraints 是MediaConstraints的實例。

1  // First we create a VideoSource 2 VideoSource videoSource = 3 peerConnectionFactory.createVideoSource(capturer, videoConstraints); 4 5 // Once we have that, we can create our VideoTrack 6 // Note that VIDEO_TRACK_ID can be any string that uniquely 7 // identifies that video track in your application 8 VideoTrack localVideoTrack = 9 peerConnectionFactory.createVideoTrack(VIDEO_TRACK_ID, videoSource);

AudioSource/AudioTrack

AudioSource 和 AudioTrack 與VideoSource和VideoTrack類似，只是不須要AudioCapturer 來獲取麥克風， audioConstraints 是 MediaConstraints的一個實例。

1  // First we create an AudioSource 2 AudioSource audioSource = 3 peerConnectionFactory.createAudioSource(audioConstraints); 4 5 // Once we have that, we can create our AudioTrack 6 // Note that AUDIO_TRACK_ID can be any string that uniquely 7 // identifies that audio track in your application 8 AudioTrack localAudioTrack = 9 peerConnectionFactory.createAudioTrack(AUDIO_TRACK_ID, audioSource);

VideoRenderer

經過在瀏覽器中使用WebRTC，你確定已經熟悉了使用 <Video> 標籤來顯示出從 getUserMedia 方法獲得的 MediaStream。但在本地Android中，沒有相似 <Video>的標籤。進入VideoRenderer，WebRTC庫容許經過 VideoRenderer.Callbacks 實現本身的渲染。另外，它提供了一種很是好的默認方式VideoRendererGui。簡而言之， VideoRendererGui 是一個 GLSurfaceView ，使用它能夠繪製本身的視頻流。咱們經過代碼看一下它是如何工做的，以及如何添加renderer 到 VideoTrack。

1   // To create our VideoRenderer, we can use the 2 // included VideoRendererGui for simplicity 3 // First we need to set the GLSurfaceView that it should render to 4 GLSurfaceView videoView = (GLSurfaceView) findViewById(R.id.glview_call); 5 6 // Then we set that view, and pass a Runnable 7 // to run once the surface is ready 8 VideoRendererGui.setView(videoView, runnable); 9 10 // Now that VideoRendererGui is ready, we can get our VideoRenderer 11 VideoRenderer renderer = VideoRendererGui.createGui(x, y, width, height); 12 13 // And finally, with our VideoRenderer ready, we 14 // can add our renderer to the VideoTrack. 15 localVideoTrack.addRenderer(renderer);

這裏要說明的一點是createGui 須要四個參數。這樣作是使一個單一的GLSurfaceView 渲染全部視頻成爲可能。但在實際使用中咱們使用了多個GLSurfaceViews，這意味爲了渲染正常，x、y一直是0。這讓咱們瞭解到實現過程當中各個參數的意義。

MediaConstraints

MediaConstraints是支持不一樣約束的WebRTC庫方式的類，能夠加載到MediaStream中的音頻和視頻軌道。具體參考規範查看支持列表。對於大多數須要MediaConstraints的方法，一個簡單的MediaConstraints實例就能夠作到。

1  MediaConstraints audioConstraints = new MediaConstraints();

要添加實際約束，能夠定義 KeyValuePairs ，並將其推送到約束的 mandatory或者 optional list。

MediaStream

如今能夠在本地看見本身了，接下來就要想辦法讓對方看見本身。在web開發時，對 MediaStream 已經很熟悉了。 getUserMedia 直接返回MediaStream ，而後將其添加到RTCPeerConnection 傳送給對方。在Android上此方法也是通用的，只是咱們須要本身建立MediaStream。接下來咱們就研究如何添加本地的VideoTrack 和AudioTrack來建立一個合適的MediaStream。

1   // We start out with an empty MediaStream object, 2 // created with help from our PeerConnectionFactory 3 // Note that LOCAL_MEDIA_STREAM_ID can be any string 4 MediaStream mediaStream = peerConnectionFactory.createLocalMediaStream(LOCAL_MEDIA_STREAM_ID); 5 6 // Now we can add our tracks. 7 mediaStream.addTrack(localVideoTrack); 8 mediaStream.addTrack(localAudioTrack);

Hi，有人在那裏嗎？

咱們如今有了包含視頻流和音頻流的MediaStream實例，並且在屏幕上顯示了咱們漂亮的臉龐。如今就該把這些信息傳送給對方了。這篇文章不會介紹如何創建本身的信號流，咱們直接介紹對應的API方法，以及它們如何與web關聯的。 AppRTC 使用autobahn 使得WebSocket鏈接到信號端。我建議下載下來這個項目來仔細研究下如何在Android中創建本身的信號流。

PeerConnection

如今咱們有了本身的MediaStream，就能夠開始鏈接遠端了。幸運的是這部分和web上的處理很類似，因此若是對瀏覽器中的WebRTC熟悉的話，這部分就至關簡單了。建立PeerConnection很簡單，只須要PeerConnectionFactory的協助便可。

1  PeerConnection peerConnection = peerConnectionFactory.createPeerConnection(
2           iceServers,                                                               
3           constraints,                                                              
4           observer);

參數的做用以下：

iceServers

鏈接到外部設備或者網絡時須要用到這個參數。在這裏添加STUN 和 TURN 服務器就容許進行鏈接，即便在網絡條件不好的條件下。

constraints

MediaConstraints的一個實例，應該包含 offerToRecieveAudio 和offerToRecieveVideo

observer

PeerConnectionObserver實現的一個實例。

PeerConnection 和web上的對應API很類似，包含了addStream、addIceCandidate、createOffer、createAnswer、getLocalDescription、setRemoteDescription 和其餘相似方法。下載 WebRTC入門來學習如何協調全部工做在兩點之間創建起通信通道，或者 AppRTC 如何使得一個實時的功能完整的Android WebRTC應用工做的。咱們快速瀏覽一下這幾個重要的方法，看它們是如何工做的。

addStream

這個是用來將MediaStream 添加到PeerConnection中的,如同它的命名同樣。若是你想要對方看到你的視頻、聽到你的聲音，就須要用到這個方法。

addIceCandidate

一旦內部IceFramework發現有candidates容許其餘方鏈接你時，就會建立IceCandidates 。當經過PeerConnectionObserver.onIceCandidate傳遞數據到對方時，須要經過任何一個你選擇的信號通道獲取到對方的IceCandidates。使用addIceCandidate 添加它們到PeerConnection，以便PeerConnection能夠經過已有信息試圖鏈接對方。

createOffer/createAnswer

這兩個方法用於原始通話的創建。如你所知，在WebRTC中，已經有了caller和callee的概念，一個是呼叫，一個是應答。createOffer是caller使用的，它須要一個sdpObserver，它容許獲取和傳輸會話描述協議Session Description Protocol (SDP)給對方，還須要一個MediaConstraint。一旦對方獲得了這個請求，它將建立一個應答並將其傳輸給caller。SDP是用來給對方描述指望格式的數據（如video、formats、codecs、encryption、resolution、 size等）。一旦caller收到這個應答信息，雙方就相互創建的通訊需求達成了一致，如視頻、音頻、解碼器等。

setLocalDescription/setRemoteDescription

這個是用來設置createOffer和createAnswer產生的SDP數據的，包含從遠端獲取到的數據。它容許內部PeerConnection 配置連接以便一旦開始傳輸音頻和視頻就能夠開始真正工做。

PeerConnectionObserver

這個接口提供了一種監測PeerConnection事件的方法，例如收到MediaStream時，或者發現iceCandidates 時，或者須要從新創建通信時。這些在功能上與web相對應，若是你學習過相關web開發理解這個不會很困難，或者學習 WebRTC入門。這個接口必須被實現，以便你能夠有效處理收到的事件，例如當對方變爲可見時，向他們發送信號iceCandidates。