WebRTC API

WebRTC 是一系列协议和 API 的大集合，WebRTC 协议被内置在 Chrome 和 Firefox 浏览器中，包括三部分：

• getUserMedia 允许网页浏览器获取摄像头和麦克风的使用权限，并且捕获媒体。通过 MediaStream 的 API 能够通过设备的摄像头及话筒获得音视频的同步流。
• RTCPeerConnection 负责管理端到端连接，RTCPeerConnection 是 WebRTC 用于构建点对点之间稳定、高效的流传输的组件。
• RTCDataChannel 允许浏览器分享任意数据，RTCDataChannel 使得浏览器之间（点对点）建立一个高吞吐量、低延时的信道，用于传输任意数据。

MediaStream(getUserMedia)

MediaStream API为 WebRTC 提供了从设备的摄像头、话筒获取视音频数据的功能。

getUserMedia浏览器兼容性

navigator.getUserMedia || (navigator.getUserMedia = navigator.webkitGetUserMedia || navigator.mozGetUserMedia || navigator.msGetUserMedia);
if(!navigator.getUserMedia){
 return;
}

Chrome21、Firefox17、Opera18支持，IE 尚不支持。

getUserMedia(streams, success, error)

//获取摄像头和麦克风的实时信息
var streams = {video:true, audio:true};
navigator.getUserMedia(streams, onSuccessFn, onErrorFn);

streams 表示包括哪些多媒体设备对象
约束对象可被设置在 getUserMedia()和 RTCPeerConnection 的 addStream()中，这个约束是 WebRTC用来指定接受什么样的流的，可定义如下属性：

• video 是否接受视频流
• audio 是否接受音频流
• MinWidth 视频流的最小宽度
• MaxWidith 视频流的最大宽度
• MinHeight 视频流的最小高度
• MaxHeight 视频流的最大高度
• MinAspectRatio 视频流的最小宽高比
• MaxAspectRatio 视频流的最大宽高比
• MinFramerate 视频流的最小帧速率
• MaxFramerate 视频流的最大帧速率

success 成功回调函数，获取多媒体设备成功调用，传递给它一个流对象。
网页使用 getUserMedia，浏览器会询问用户，是否许可提供信息。若用户拒绝就会调用 onErrorFn。发生错误时回调函数的参数是一个 Error 对象，它有 code 参数，取值如下：

• PERMISSION_DENIED 用户拒绝提供信息
• NOT_SUPPORTED_ERROR 浏览器不支持指定的媒体类型
• MANDATORY_UNSATISHIED_ERROR 指定的媒体类型未收到媒体流

error 失败回调函数，获取多媒体设备失败时调用。

function onSuccessFn(stream){
 var video = document.getElementById('video');
 if(window.URL){
 video.src = window.URL.createObjectURL(stream);
 }else{
 video.src = stream;
 }
 video.autoplay = true;
}

实时数据交换
WebRTC另外两个 API, RTCPeerConnection 用于浏览器之间点对点的连接，RTCDataChannel 用于点对点的手通道。

RTCPeerConnection

WebRTC使用 RTCPeerConnection 在浏览器之间传递流数据，这个流数据通道是点对点的，无需经过服务器进行中转。但并不意味着能抛弃服务器，仍需它为传递信令(signaling)来建立信道。WebRTC 没有定义用来建立信道的指令协议，信令并不是 RTCPeerConnection API的一部分。

信令
即使没有定义具体的信令协议，可选择任意方式(AJAX、WebSocket），采用任意的协议(SIP、XMPP）来传递指令，建立信道。

信令交换信息应用场景

• session：用来初始化通信还有报错
• 网络配置：比如 IP 地址和端口
• 媒体适配：发送方和接收方的浏览器能接受什么样的编码器和分辨率

通过服务器建立信道
虽然 WebRTC 提供浏览器之间的点对点信道进行数据船速，但建立这个信道必须有服务器参与。WebRTC 需服务器对其进行四方面的功能支持：

• 用户发现以及通信
• 信令传输
• NAT/防火墙穿越
• 若点对点通信建立失败可作为中转服务器

NAT/防火墙穿越技术
建立点对点信道的问题是 NAT 穿越技术，在处于使用了 NAT 设备的私有 TCP/IP 网络中的主机之间需建立连接时需使用 NAT 穿越技术。
由于 NAT 的行为是非标准化的，在 RTCPeerConnection 中使用 ICE 框架来保证 RTCPeerConnection 能实现 NAT 穿越。

ICE
ICE(Interactive Connectivity Establishment)交互式连接建立，一种综合性的 NAT 穿越技术，是一种框架，可整合各种 NAT 穿越技术如 STUN、TURN(Traversal Using Relaying NAT，中继NAT实现的穿透)。ICE 会先使用 STUN，尝试建立一个基于 UDP 的连接，如失败了就会去 TCP(先尝试 HTTP，然后尝试 HTTPS)，若依旧失败 ICE 就会使用一个中继的 TURN 服务器。

在 P2P 连接被创建前，首先必须进行信令处理。为了完成让用户都具有另一端用户的 IP 以及其他任何用户想要共享的涉及数据/视频的信息，信令会在用户和信令服务器之间进行多次往返。

RTCDataChannel

既然能建立点对点的信道来传递实时的视频、音频数据流，为什么不能用这个信道传一点其他数据呢？
RTCDataChannel API就是用来干这个的，基于它我们可在浏览器之间传递任意数据。DataChannel 是建立在 PeerConnection 上，不能单独使用。

使用 DataChannel

可使用channel=pc.createDataChannel("someLabel") 来在 PeerConnection 的实例上创建 Data Channel，并给与它一个标签。
DataChannel 使用方式几乎与 WebSocket 一样，有如下事件：

• onopen
• onclose
• onmessage
• onerror

DataChannel 拥有几个状态，可通过 readState 获取：

• connecting 浏览器之间正在试图建立 channel
• open 建立成功可使用 send()发送数据
• closing 浏览器正在关闭 channel
• closed channel 已经被关闭了

两个暴露的方法

• close() 用于关闭 channel
• send() 用于通过 channel 向对方发送数据

端到端的连接