WebRTC概念简介

WebRTC（Web Real-Time Communication）。Real-Time Communication，实时通讯。

WebRTC能让web应用和站点之间选择性地分享音视频流。在不安装其它应用和插件的情况下，完成点对点通信。

WebRTC背后的技术被实现为一个开放的Web标准，并在所有主要浏览器中均以常规JavaScript API的形式提供。对于客户端（例如Android和iOS），可以使用提供相同功能的库。 WebRTC是个 开源项目 ，得到Google，Apple，Microsoft和Mozilla等等公司的支持。2011年6月1日开源并在Google、Mozilla、Opera支持下被纳入万维网联盟的W3C推荐标准。

WebRTC包括一系列API和相互关联的协议来实现通信。

Voice over Internet Protocol，在网络上传输声音消息的技术。

例如网络音频通话。或者叫做IP电话，宽带电话。使用VoIP技术的一大原因是费用低。

Network address translation，网络地址转换。

NAT能给你的设备一个公共IP地址。一个路由器（router）有一个公共IP地址，每个连接到路由的设备有一个私有的IP地址。

设备发送请求时，会从一个特定端口，通过私有IP发送到路由的公共IP。这样每个设备在网上不需要都有一个公共IP地址，但也能被其它设备发现。

参考 IP Network Address Translator (NAT) Terminology and Considerations

Interactive Connectivity Establishment，互动式连接建立（交互式连通性建立）。

ICE是一套能让web浏览器之间互相连接的框架。通常来说，节点A到B是很难直接相连的。防火墙会阻止连接，设备没有公共IP地址，路由不允许直接连接其他节点。

ICE使用STUN或者TURN服务（或者同时使用两者）来建立连接。

参考 ICE | rfc8445

Session Traversal Utilities for NAT (STUN) ，NAT会话传输工具。

STUN协议能发现客户端（节点）的公共地址。客户端发送一个请求给网上的STUN服务器，服务器返回客户端的公共地址。不管客户端在路由器的NAT后能否可达。

STUN为请求者提供了可公开访问的IP地址，它就不再参与对话了。

有些路由器会限制设备与外面其它设备的连接。这意味着即使STUN服务器知道了路由的公共IP地址，也没法建立连接。

这种情况下我们需要使用 TURN 。

Traversal Using Relays around NAT，使用中继绕过NAT传输。

一些路由器使用一种叫“Symmetric NAT”（对称型NAT）的限制。这意味着路由器仅允许之前连接过的节点（peer）来建立连接。

STUN 提供了一个能让应用（终端，节点）穿过NAT的方法。STUN允许客户端获得一个传输地址（一个IP和端口）来获取其它节点的数据。

然而STUN获取到的地址不一定能被所有节点使用。这些地址是否可用取决于网络拓扑的情况。所以，单独STUN无法提供完整的穿越NAT的方案。

TURN协议允许两个处于NAT环境的主机利用中继进行通讯。客户端能够在TURN服务器上分配资源，与其它客户端（peer）进行通讯。

客户端关联一个TURN服务器的地址（relayed server address）来作为中继。

客户端发送报文给TURN服务，TURN服务使用relayed server address作为源地址向其他客户端中继转发报文。

穿越NAT，这个过程就像是“打洞”。也有人称TURN服务器为“打洞服务器”。

这么看，TURN服务器需要有大的带宽。因此，ICE会优先考虑直接通讯，无法直接通讯情况下会使用TURN。

参考 TURN rfc8656

Session Description Protocol，会话描述协议。

描述多媒体连接内容的协议。例如分辨率，格式，编码，加密算法等等。

实际上，SDP不是个真正的协议。它也是用来描述设备之间连接与传输多媒体的数据格式。

参考 SDP: Session Description Protocol | rfc8866

一些缩写

更多请参考 WebRTC概念简介

AIMD英文全称：Additive Increase Multiplicative Decrease。TCP/IP模型中，属于[运输层]，为了解决[拥塞控制]的一个方法，即：加性增，乘性减，或者叫做“和式增加，积式减少”。

  aimd controller是TCP底层的码率调节概念，但是WebRTC并没有完全照搬TCP的机制，而是设计了套自己的算法。

  如果处于Incr状态，增加码率的方式分为两种：一种是通信会话刚刚开始，相当于TCP慢启动，它会进行一个倍数增加，当前使用的码率乘以系数，系数是108；如果是持续在通信状态，其增加的码率值是当前码率在一个RTT时间周期所能传输的数据速率。

  如果处于Decrease状态，递减原则是:过去500ms时间窗内的最大acked bitrate乘上系数085,acked bitrate通过feedback反馈过来的报文序号查找本地发送列表就可以得到。

aimd根据上面的规则最终计算到的码率就是基于延迟拥塞评估到的bwe bitrate码率。

WebRTC在发送端收到来自接收端的RTCP RR报文，根据其Report Block中携带的丢包率信息，动态调整发送端码率As。

基于延迟的码率控制运行在接收端，WebRTC根据数据包到达的时间延迟，通过到达时间滤波器，估算出网络延迟m(t)，然后经过过载检测器判断当前网络的拥塞状况，最后在码率控制器根据规则计算出远端估计最大码率Ar。然后，通过RTCP REMB报文返回Ar等到发送端。

发送端综合As、Ar和预配置的上下限，计算出最终的目标码率A，该码率会作用到Encoder、RTP和PacedSender等模块，控制发送端的码率。

  GCC算法充分考虑丢包率和延迟对码率的影响，在实时通讯应用(如视频会议)中能够发挥良好效果。然而，在某些特定应用场景下(比如实时在线编辑)，GCC算法的表现不太让人满意，主要体现在它应对峰值流量的能力上，具体表现在：

1）算法一开始基于Increase状态增加码率，当检测到Decrease状态时调用Ar[t(i)] = Alpha Rr[t(i)]，这个时候实时码率Rr(ti)可能远小于Ar[t(i-1)]，这样在后续过程中Ar处于较低水平；此时若有视频关键帧冲击，则数据包大量在PacedSender的队列中排队，造成较大排队延迟。

2）基于1）中论述的情况，码率估计模块反馈给Codec的编码码率很低，但编码器需要编码关键帧时，内部的码率控制模块控制出的最小码率仍然大于反馈码率。这两种情况都会造成较大的发送端排队延迟，进而在接收端造成较大的JitterBuffer延迟，最终导致端到端延迟到达500ms的水平，这在实时在线编辑应用中是无法容忍的。

基于此，Google官方从WebRTC M55开始引入新的码率估计算法，把所有码率计算模块都移动到发送端，并采用全新的Trendline滤波器，基于码率探测机制快速准确地估计出实时码率。

WebRTC在评估延迟差的时候不是对每个包进行估算，而是采用了包组间进行延迟评估，这符合视频传输（视频帧是需要切分成多个UDP包）的特点，也减少了频繁计算带来的误差。那么什么是包组呢？就是距包组中第一个包的发送时刻t0小于5毫秒发送的所有的包成为一组，第一个超过5毫秒的包作为下一个包组第一个包。

简介

WebRTC，名称源自网页实时通信（Web Real-Time Communication）的缩写，是一个支持网页浏览器进行实时语音对话或视频对话的技术，是谷歌2010年以6820万美元收购Global IP Solutions公司而获得的一项技术。

这是百度百科上的介绍，维基百科也差不多。对完全小白来讲，可能不是很理解这句话。

首先，什么是实时通信？

举个直白的例子，我们平时打电话就是实时通信。现在有很多实时通信的软件，比如 丁丁、有信……这是手机app。PC客户端像Xlite、Linphone等等。这些客户端接入网络，注册到相应的服务器上就可以进行音频通信了，支持视频的还能进行视频通信。拿Xlite来说，它的信令机制采用的是sip协议。SIP协议是IMS网络广泛使用的信令协议，已经很成熟。两个uesr 通过Xlite客户端注册到sip server（如 Asterisk）上，就可以互相拨打对方的号码音视频通信了，不过就Xlite来说，语音通话是免费的，但是视频的话，是要支付money软件才提供视频功能的……

其次，为什么要提出WebRTC？

一直以来，用户如果想通过互联网进行实时通信，就需要安装软件，要么就得在浏览器中安装插件。WebRTC的宗旨是不需用户安装任何插件，直接使用浏览器就可以进行实时音视频通信。就是如果WebRTC实现了，我们打开浏览器，输入网址，登陆进去，拨打号码，就可以互相音视频了。不再需要安软件，也不需要安装额外的浏览器插件。Web版QQ大家都用过吧，现在还只能发发消息发发表情，如果引入WebRTC，那音视频传文件都不在话下，现在QQ客户端有的功能，通过网页访问都能体验，估计到时候都不愿意再装体积越来越大的QQ客户端了吧。

最后，需要知道的内容

WebRTC已经纳入HTML5标准

目前支持webrtc的浏览器有 Chrome Firefox Opera，IE不支持~

WebRTC没有指定具体的信令协议，具体的信令协议留给应用程序实现。

webRTC使用JSEP协议建立会话，什么是JSEP后面说

WebRTC采用ICE实现NAT穿越

WebRTC客户端之间可以进行点对点的媒体传输。

JSEP

JSEP（JavaScript Session Establishment Protocol，JavaScript会话建立协议）是一个信令API，允许开发者构建更强大的应用程序以及增加在信令协议选择上的灵活性。

建立会话最关键的就是媒体的协商，WebRTC虽然没有指定具体的信令协议，但是媒体协商采用了SDP协议。JSEP是干什么的呢，一方面提供接口如createOffer()供web应用程序调用生成SDP，另一方面提供ICE功能接口。这些功能都由浏览器实现，浏览器

WebRTC传输信令（offer/answer）采用Websocket。

需要说明的是，如果web应用程序不使用额外的信令协议，仅使用JSEP，两个WebRTC client （同一个WebRTC client程序，两处登陆） 之间也是可以建立链接的，即只要应用程序能解析用WS传递过来的Offer/Answer消息，提取出其中的SDP和ICE信息就可以了。

github上codelabdemo 就是不用其他信令协议，直接使用JSEP生成offer/answer信令，然后采用ws协议传输实现的。

JSEP并不是信令协议，可以在JSEP的基础上引入SIP等信令协议，使WebRTC应用功能更加完备。

WebRTC与SIP互通

要想让WebRTC与sip互通，要解决两个层面的问题：信令层和媒体层。

两个网络使用的信令机制不同，所以要进行信令的转换，才能完成媒体的协商，建立会话。媒体层要完成编码的转换，以及rtp/srtp转换等功能。这里主要说项信令层面的互通。

信令互通方案

目前sip和webrtc信令上互通有两种解决方案：

用JavaScript实现sip协议栈，webrtc应用程序基于这个协议栈开发。这样webrtc client发出的信令就是sip信令，但一般采用websocket为信令传输协议。这样的webrtc client就可以直接注册到支持ws的sip server上了。

jssip 、sipml5 都是这种解决方案。

通过转换网关实现协议的转换，从而互通。一个开源的网关项目就是 webrtc2sip。

webrtc2sip是一个功能很完善的网关，既实现了信令层，也实现了媒体层，编码转换功能很强大，也可以直接当做媒体网关，用于编解码，沟通两端的媒体。

项目中需要做远程控制,可以传输指令和音频,领导说用前端做,整合到h5中,于是研究了一下webRTC,基本能解决需求就把项目简化写了一个demo分享出来

核心就是两端通过内网nat穿透建立p2p连接,这里我将peerB作为主控端,初始化时,连接本机获取本地icecandidate,这里icecandidate可以理解为内网nat对外网的映射,可以直接在公网访问的地址,可以是一个公网域名,也可以是服务器ip+端口,获取之后,通过>

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