Swoole 实践篇之结合 WebRTC 实现音视频实时通信方案

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大家好，我是码农先森。

引言#

这次实现音视频实时通信的方案是基于 WebRTC 技术的，它是一种点对点的通信技术，通过浏览器之间建立对等连接，实现音频和视频流数据的传输。

在 WebRTC 技术中通常使用 WebSocket 服务来协调浏览器之间的通信，建立 WebRTC 通信的信道，传输通信所需的元数据信息，如：SDP、ICE 候选项等。

WebRTC 技术在实时通信领域中得到了广泛应用，包括在线会议、视频聊天、远程协作等，例如：腾讯在线会议就是基于此技术实现的。

技术实现#

index.html 作为首页，这里提供了发起方、接收方的操作入口。

Copy
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
	<meta charset="UTF-8">
	<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
	<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
	<title>p2p webrtc</title>
	<style>
	.container {
		width: 250px;
		margin: 100px auto;
		padding: 10px 30px;
		border-radius: 4px;
    border: 1px solid #ebeef5;
    box-shadow: 0 2px 12px 0 rgba(0,0,0,.1);
    color: #303133;
	}
	</style>
</head>
<body>
	<div class="container">
		<p>流程：</p>
		<ul>
			<li>打开<a href="/p2p?type=answer" target="_blank">接收方页面</a>；</li>
			<li>打开<a href="/p2p?type=offer" target="_blank">发起方页面</a>；</li>
			<li>确认双方都已建立 WebSocket 连接；</li>
			<li>发起方点击 开始 按钮。</li>
		</ul>
	</div>
</body>
</html>

p2p.html 作为视频展示页面，且实现了调取摄像头及音频权限的功能，再将连接数据推送到 WebSocket 服务端，最后渲染远程端的音视频数据到本地。

Copy
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
	<meta charset="UTF-8">
	<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
	<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
	<title></title>
	<style>
		* {
			padding: 0;
			margin: 0;
			box-sizing: border-box;
		}
		.container {
			width: 100%;
			display: flex;
			display: -webkit-flex;
			justify-content: space-around;
			padding-top: 20px;
		}
		.video-box {
			position: relative;
			width: 330px;
			height: 550px;
		}
		#remote-video {
			width: 100%;
			height: 100%;
			display: block;
			object-fit: cover;
			border: 1px solid #eee;
			background-color: #F2F6FC;
		}
		#local-video {
			position: absolute;
			right: 0;
			bottom: 0;
			width: 140px;
			height: 200px;
			object-fit: cover;
			border: 1px solid #eee;
			background-color: #EBEEF5;
		}
		.start-button {
			position: absolute;
			left: 50%;
			top: 50%;
			width: 100px;
			display: none;
			line-height: 40px;
			outline: none;
			color: #fff;
			background-color: #409eff;
			border: none;
			border-radius: 4px;
			cursor: pointer;
			transform: translate(-50%, -50%);
		}
	</style>
</head>
<body>
	<div class="container">
		<div class="video-box">
			<video id="remote-video"></video>
			<video id="local-video" muted></video>
			<button class="start-button" onclick="startLive()">开始</button>
		</div>
	</div>
	<script>
		const target = location.search.slice(6);
		const localVideo = document.querySelector('#local-video');
		const remoteVideo = document.querySelector('#remote-video');
		const button = document.querySelector('.start-button');

		localVideo.onloadeddata = () => {
			console.log('播放本地视频');
			localVideo.play();
		}
		remoteVideo.onloadeddata = () => {
			console.log('播放对方视频');
			remoteVideo.play();
		}

		document.title = target === 'offer' ? '发起方' : '接收方';

		console.log('信令通道（WebSocket）创建中......');
		const socket = new WebSocket('ws://127.0.0.1:9502');
		socket.onopen = () => {
			console.log('信令通道创建成功！');
			target === 'offer' && (button.style.display = 'block');
		}
		socket.onerror = () => console.error('信令通道创建失败！');
		socket.onmessage = e => {
			const { type, sdp, iceCandidate } = JSON.parse(e.data)
			if (type === 'answer') {
				peer.setRemoteDescription(new RTCSessionDescription({ type, sdp }));
			} else if (type === 'answer_ice') {
				peer.addIceCandidate(iceCandidate);
			} else if (type === 'offer') {
				startLive(new RTCSessionDescription({ type, sdp }));
			} else if (type === 'offer_ice') {
				peer.addIceCandidate(iceCandidate);
			}
		};

		const PeerConnection = window.RTCPeerConnection || window.mozRTCPeerConnection || window.webkitRTCPeerConnection;
		!PeerConnection && console.error('浏览器不支持WebRTC！');
		const peer = new PeerConnection();

		peer.ontrack = e => {
			if (e && e.streams) {
				console.log('收到对方音频/视频流数据...');
				remoteVideo.srcObject = e.streams[0];
			}
		};

		peer.onicecandidate = e => {
			if (e.candidate) {
				console.log('搜集并发送候选人');
				socket.send(JSON.stringify({
					type: `${target}_ice`,
					iceCandidate: e.candidate
				}));
			} else {
				console.log('候选人收集完成！');
			}
		};

		async function startLive (offerSdp) {
			target === 'offer' && (button.style.display = 'none');
			let stream;
			try {
				console.log('尝试调取本地摄像头/麦克风');
				stream = await navigator.mediaDevices.getUserMedia({ video: true, audio: true });
				console.log('摄像头/麦克风获取成功！');
				localVideo.srcObject = stream;
			} catch {
				console.error('摄像头/麦克风获取失败！');
				return;
			}

			console.log(`------ WebRTC ${target === 'offer' ? '发起方' : '接收方'}流程开始 ------`);
			console.log('将媒体轨道添加到轨道集');
			stream.getTracks().forEach(track => {
				peer.addTrack(track, stream);
			});

			if (!offerSdp) {
				console.log('创建本地SDP');
				const offer = await peer.createOffer();
				await peer.setLocalDescription(offer);
				
				console.log(`传输发起方本地SDP`);
				socket.send(JSON.stringify(offer));
			} else {
				console.log('接收到发送方SDP');
				await peer.setRemoteDescription(offerSdp);

				console.log('创建接收方（应答）SDP');
				const answer = await peer.createAnswer();
				console.log(`传输接收方（应答）SDP`);
				socket.send(JSON.stringify(answer));
				await peer.setLocalDescription(answer);
			}
		}
	</script>
</body>
</html>

在 http_server.php 文件中实现了一个 Web 服务，并根据不同的路由返回对应的 HTML 页面服务，主要是用于提供视频页面的展示。

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<?php

// 创建一个 HTTP 服务
$http = new Swoole\Http\Server("0.0.0.0", 9501);

// 监听客户端请求
$http->on('request', function ($request, $response) {
    $path = $request->server['request_uri'];
    switch ($path) {
        case '/':
            $html = file_get_contents("index.html");
            $response->header("Content-Type", "text/html");
            $response->end($html);
            break;

        case '/p2p':
            $html = file_get_contents("p2p.html");
            $response->header("Content-Type", "text/html");
            $response->end($html);
            break;
        default:
            $response->status(404);
            $response->end("Page Not Found");
            break;
    }
});

// 启动 HTTP 服务
$http->start();

在 websocket_server.php 文件中实现了一个 WebSocket 服务，并设置了 onOpen、onMessage 和 onClose 回调函数。在 onMessage 回调函数中，遍历所有连接，将消息发送给除当前连接外的其他连接。

Copy
<?php

// 创建 WebSocket 服务
$server = new Swoole\WebSocket\Server("0.0.0.0", 9502);

// 监听 WebSocket 连接事件
$server->on('open', function (Swoole\WebSocket\Server $server, $request) {
    echo "新的客户端连接: {$request->fd}\n";
});

// 监听 WebSocket 消息事件
$server->on('message', function (Swoole\WebSocket\Server $server, $frame) {
    echo "收到消息来自 {$frame->fd}: {$frame->data}, 广播给其他的客户端\n";
    
    // 广播给其他的客户端
    foreach ($server->connections as $fd) {
        if ($fd != $frame->fd) {
            $server->push($fd, $frame->data);
        }
    }
});

// 监听 WebSocket 关闭事件
$server->on('close', function ($ser, $fd) {
    echo "客户端 {$fd} 关闭连接\n";
});

// 启 WebSocket 服务
$server->start();

总结#

音视频通信技术方案是基于 WebRTC 实现的，Swoole 在其中的作用是提供了页面的 Web 服务及协调浏览器之间通信的 WebSocket 服务。
WebRTC 是一项重要的技术，它使得实时音视频通信变得简单而高效。通过基于浏览器的 API，WebRTC 可以实现点对点的音视频通信。

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