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WebRTC是如何進行通信的、WebRCT三種網(wǎng)絡結構

2017-09-22 09:29:17   作者:   來源:CTI論壇   評論:0  點擊:


   1、WebRTC基礎結構介紹
  自從Google于2011年發(fā)布WebRTC以來,WebRTC一直是一個能夠將互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器轉換為強大的多媒體引擎的顛覆性技術。 WebRTC匯集了先進的實時通信技術,包括:先進的音視頻編解碼器(Opus和VP8/9),強制加密協(xié)議(SRTP和DTLS)和網(wǎng)絡地址轉換器(ICE&STUN)。
  根據(jù)最初的定義,WebRTC被指定為P2P(peer-to-peer)技術。自成立以來,WebRTC已經(jīng)大大降低了Web開發(fā)人員通過簡單的JavaScript API構建實時通信應用程序的難度。但要清楚,WebRTC是一種技術,而不是一個完整的應用程序或服務。
  雖然WebRTC最初被設想為純粹的P2P技術,但許多日常業(yè)務應用程序需要集中式媒體功能,通過P2S(peer-to-server)架構提高可靠性、效率或擴展性。對于P2P和P2S架構之間的問題對于構建WebRTC應用程序很重要。
  2、P2P到P2S
  WebRTC旨在通過其瀏覽器(也稱為P2P)在客戶端之間直接發(fā)送媒體流。在P2P架構中,客戶端建立通信之前,首先需要建立到應用服務器(有時也成為信令服務器)的信令連接。而 WebRTC規(guī)范中沒有規(guī)定信令方法或協(xié)議,它允許采用現(xiàn)有方法(SIP,WebSockets,XMPP等)或實現(xiàn)專有信令過程。應用服務器保存業(yè)務邏輯,并作為會話描述協(xié)議(SDP)交換的中介。一旦SDP交換完成,兩個客戶端之間的直接媒體通信即可開始。
  雖然WebRTC主要是瀏覽器到瀏覽器,但是隨著服務器將媒體錨定在網(wǎng)絡中以充當媒體P2S(如下圖)。在P2S架構中,客戶端再次建立到應用服務器的信令連接。在該體系結構中,應用服務器繼續(xù)管理業(yè)務邏輯,而且還利用到服務器的媒體控制連接來進行客戶端和媒體服務器之間的SDP交換。一旦SDP交換完成,客戶端和服務器之間的媒體通信即可開始。
  使用服務器端處理可以引入高級功能,例如用于合規(guī)性的集中審查,音頻/視頻回放,用于視頻流的媒體分析,從而實現(xiàn)人臉監(jiān)測、人臉識別等。根據(jù)架構,服務器端處理可以優(yōu)化帶寬并最大限度地減少客戶端計算,從而能夠使移動客戶延長電池使用時間,并為其提供靈活的用戶界面。
  對于支持多個參與者(會議,遠程學習,聯(lián)絡中心)的更復雜的應用程序,主要有三個WebRTC的網(wǎng)絡結構:
  • P2P Mesh
  • MCU(Multi-point Control Unit)
  • SFU(Selective Forwarding Unit)
  3、三種WebRCT網(wǎng)絡結構
  3.1 Mesh
  音視頻數(shù)據(jù)流只在終端用戶之間相互傳輸,不經(jīng)過任何服務器節(jié)點,而且每個人都要與其它所有人建立P2P連接。
  3.2 MCU
  MCU是傳統(tǒng)視頻會議系統(tǒng)中的核心控制單元,在WebRTC的系統(tǒng)實現(xiàn)中, 適合于多人音視頻通話場景,MCU可以對接收到的多路流進行轉碼和混合,并向每個終端輸出單路流。
  3.3 SFU
  SFU從發(fā)布客戶端復制音視頻流的信息,然后分發(fā)到多個訂閱客戶端。典型的應用場景是1對多的直播服務。
  3.4 三種的差異
  Mesh的特點
  每一個P2P連接有獨立的傳輸策略控制,通訊質量有一定的保障。但是,這種架構對于客戶端系統(tǒng)是一種浪費,一方面需要分配更多的端口,消耗更多的系統(tǒng)資源;另一方面,由于要向其它三個客戶端發(fā)送本地音視頻數(shù)據(jù),增加了上行網(wǎng)絡帶寬的消耗,在同等帶寬條件下,支持的多人通話路數(shù)就相對有限,視頻質量(碼率)也比較低。
  MCU的特點
  MCU將接收到的多路流進行轉碼和混合,并向每個終端輸出單路流的做法,節(jié)省了終端用戶的下行帶寬,并且還能夠對不同網(wǎng)絡條件的用戶,訂制不同碼率的輸出視頻流,讓多人場景有更好的用戶體驗。典型的應用場景是多人音視頻通話。
  SFU的特點
  SFU是解決服務器性能問題的有吸引力的方法,因為它不涉及視頻解碼和編碼的計算費用,它以最低的開銷來轉發(fā)各路媒體流,典型的應用場景是1對多的直播服務。
  4、野狗的視頻會議
  野狗視頻會議是一套基于WebRTC標準的多人實時音視頻通信方案,可在全球范圍內建立穩(wěn)定、高清、流暢的多人音視頻通信。
  野狗視頻會議支持多種瀏覽器,支持iOS、Android系統(tǒng)Native開發(fā),也支持JavaScript語言,開發(fā)者可利用其跨平臺的特性,結合Electron、Cordova等,實現(xiàn)移動應用和桌面的適配。野狗視頻會議提供兩種混流模式:SFU和MCU,開發(fā)者可靈活選用。SFU是一種獨立媒體流訂閱機制,主要應用于需要靈活控制每一路音視頻的場景;MCU則是一種混流下發(fā)機制,主要應用于傳統(tǒng)視頻會議場景,也可應用于會議直播、混流錄制的實現(xiàn)。
  在實際應用場景當中,多人視頻常常需要與場景化功能配合使用。例如多人會議中的屏幕共享、文檔演示,在線教育中互動白板、聊天問答,金融行業(yè)視頻開戶中人臉識別、風險揭示,社交娛樂中的美顏濾鏡、臉萌貼紙等。這就要求多人視頻會議SDK支持功能拓展,具備與其他商用軟件足夠的互操作性。野狗專門為此締結了一批優(yōu)質的合作伙伴,與他們提供的商用軟件產(chǎn)品集成測試,確保完美兼容,以快速響應市場及客戶需求。
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