iOS下WebRTC音视频通话（二）-局域网内音视频通话

馥琳

这里是iOS 下WebRTC音视频通话开发的第二篇，在这一篇会利用一个局域网内音视频通话的例子介绍WebRTC中常用的API。
如果你下载并编译完成之后，会看到一个iOS 版的WebRTC Demo。但是那个demo涉及到外网的通讯需要翻墙，而且还有对信令消息的封装理解起来非常的困难。
但是，我将要写的这个demo去掉了STUN服务器、TURN服务器配置，以及信令的包装，基本上是用WebRTC进行音视频通话的最精简主干了，非常容易理解。
准备

因为这个Demo用到了我之前写的另外两个工程：
一个XMPP聊天的Demo
音视频通话的UI效果视图
如果你对在本地搭建OpenFire服务以及开发一个基于XMPP的聊天小程序感兴趣
教程在这里：
XMPP系列（一）:OpenFire环境搭建
XMPP系列(二)—-用户注册和用户登录功能
XMPP系列(三）—获取好友列表、添加好友
XMPP系列(四）—发送和接收文字消息，获取历史消息功能
XMPP系列(五）—文件传输
所以只需要下载上面两个工程，然后把一些控件合并下，然后配置好你的XMPP服务器的IP和端口号，就可以继续做音视频功能的开发了。
开始着手开发

首先我在聊天介绍导航栏上加了两个按钮【视频】【语音】（主要是太懒，不想在输入框做更多功能）。如下图：
  
然后为视频按钮添加点击事件，在这个点击事件里需要做几件事：
1、弹出一个拨打的界面。
2、播放拨打视频通话的声音。
3、做WebRTC的配置。

1. - (void)videoAction{    NSLog(@"%s",__func__);    [self startCommunication:YES];}- (void)startCommunication:(BOOL)isVideo{    WebRTCClient *client = [WebRTCClient sharedInstance];    [client startEngine];    client.myJID = [HLIMCenter sharedInstance].xmppStream.myJID.full;    client.remoteJID = self.chatJID.full;    [client showRTCViewByRemoteName:self.chatJID.full isVideo:isVideo isCaller:YES];}

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所有与WebRTC相关的操作都先封装在WebRTCClient内，然后再根据功能做拆分，后面你可以拆分到不同的类里。
下面开始介绍WebRTC的相关配置：

1. - (void)startEngine{  //如果你需要安全一点，用到SSL验证，那就加上这句话。    [RTCPeerConnectionFactory initializeSSL];    //set RTCPeerConnection's constraints    self.peerConnectionFactory = [[RTCPeerConnectionFactory alloc] init];    NSArray *mandatoryConstraints = @[[[RTCPair alloc] initWithKey:@"OfferToReceiveAudio" value:@"true"],                                      [[RTCPair alloc] initWithKey:@"OfferToReceiveVideo" value:@"true"]                                      ];    NSArray *optionalConstraints = @[[[RTCPair alloc] initWithKey:@"DtlsSrtpKeyAgreement" value:@"false"]];    self.pcConstraints = [[RTCMediaConstraints alloc] initWithMandatoryConstraints:mandatoryConstraints optionalConstraints:optionalConstraints];    //set SDP's Constraints in order to (offer/answer)    NSArray *sdpMandatoryConstraints = @[[[RTCPair alloc] initWithKey:@"OfferToReceiveAudio" value:@"true"],                                         [[RTCPair alloc] initWithKey:@"OfferToReceiveVideo" value:@"true"]                                         ];    self.sdpConstraints = [[RTCMediaConstraints alloc] initWithMandatoryConstraints:sdpMandatoryConstraints optionalConstraints:nil];    //set RTCVideoSource's(localVideoSource) constraints    self.videoConstraints = [[RTCMediaConstraints alloc] initWithMandatoryConstraints:nil optionalConstraints:nil];}

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上面的三个约束，只有pcConstraints是必须的，其他的都不是必须的。这些约束主要是控制音视频的采集，以及PeerConnection的设置。
其他RTC相关的配置是在显示拨打界面后做的操作：

1. - (void)showRTCViewByRemoteName:(NSString *)remoteName isVideo:(BOOL)isVideo isCaller:(BOOL)isCaller{    // 1.显示视图    self.rtcView = [[RTCView alloc] initWithIsVideo:isVideo isCallee:!isCaller];    self.rtcView.nickName = remoteName;    self.rtcView.connectText = @"等待对方接听";    self.rtcView.netTipText = @"网络状况良好";    [self.rtcView show];    // 2.播放声音    NSURL *audioURL;    if (isCaller) {        audioURL = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"AVChat_waitingForAnswer.mp3" withExtension:nil];    } else {        audioURL = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"AVChat_incoming.mp3" withExtension:nil];    }    _audioPlayer = [[AVAudioPlayer alloc] initWithContentsOfURL:audioURL error:nil];    _audioPlayer.numberOfLoops = -1;    [_audioPlayer prepareToPlay];    [_audioPlayer play];    // 3.拨打时，禁止黑屏    [UIApplication sharedApplication].idleTimerDisabled = YES;    // 4.监听系统电话    [self listenSystemCall];    // 5.做RTC必要设置    if (isCaller) {        [self initRTCSetting];        // 如果是发起者，创建一个offer信令        [self.peerConnection createOfferWithDelegate:self constraints:self.sdpConstraints];    } else {        // 如果是接收者，就要处理信令信息，创建一个answer,但是设置和创建answer应该在点击接听后才开始        NSLog(@"如果是接收者，就要处理信令信息");        self.rtcView.connectText = isVideo ? @"视频通话":@"语音通话";    }}

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上面的注释已经很明白了。主要内容在[initRTCSetting]中。
* 1.已ICE服务器地址、pc约束、代理作为参数创建RTCPeerConnection对象。

1. self.peerConnection = [self.peerConnectionFactory peerConnectionWithICEServers:_ICEServers constraints:self.pcConstraints delegate:self];

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• 2.创建本地多媒体流
  

1. RTCMediaStream *mediaStream = [self.peerConnectionFactory mediaStreamWithLabel:@"ARDAMS"];

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• 3.为多媒体流添加音频轨迹
  

1. RTCAudioTrack *localAudioTrack = [self.peerConnectionFactory audioTrackWithID:@"ARDAMSa0"]; [mediaStream addAudioTrack:localAudioTrack];

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音频的采集，已经封装在peerConnectionFactory工厂内。
* 4.为多媒体流添加视频轨迹

1. RTCAVFoundationVideoSource *source = [[RTCAVFoundationVideoSource alloc] initWithFactory:self.peerConnectionFactory constraints:self.videoConstraints];RTCVideoTrack *localVideoTrack = [[RTCVideoTrack alloc] initWithFactory:self.peerConnectionFactory source:source trackId:@"AVAMSv0"]; [mediaStream addVideoTrack:localVideoTrack];

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随着WebRTC的更新，API也被替换了很多，现在视频的采集多了一个新的类RTCAVFoundationVideoSource
* 5.为视频流添加渲染视图

1.     RTCEAGLVideoView *localVideoView = [[RTCEAGLVideoView alloc] initWithFrame:self.rtcView.ownImageView.bounds];    localVideoView.transform = CGAffineTransformMakeScale(-1, 1);    localVideoView.delegate = self;    [self.rtcView.ownImageView addSubview:localVideoView];    self.localVideoView = localVideoView;    // 添加渲染视图    [self.localVideoTrack addRenderer:self.localVideoView];

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RTCEAGLVideoView也是新增的一个视图类，我们可以直接将这个视图添加到某个视图上。
* 6.将多媒体流绑定到peerConnection上

1. [self.peerConnection addStream:mediaStream];

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至此发起方的RTC 设置完毕，只用在创建一个Offer，然后将Offer发送给对方。
* 7.创建Offer

1. [self.peerConnection createOfferWithDelegate:self constraints:self.sdpConstraints];

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• 8.在createSession的回调里，为peerConnection设置localDescription，并发送信令给对方—（其实在setSession的代理方法中发送信令更合适，但是那样就得保存sdp,所以这里偷了个懒）。
  

1. - (void)peerConnection:(RTCPeerConnection *)peerConnectiondidCreateSessionDescription:(RTCSessionDescription *)sdp                 error:(NSError *)error{    if (error) {        NSLog(@"创建SessionDescription 失败");#warning 这里创建 创建SessionDescription 失败    } else {        NSLog(@"创建SessionDescription 成功");        // 这里将SessionDescription转换成H264的sdp,因为默认的是V8格式的视频。        RTCSessionDescription *sdpH264 = [self descriptionWithDescription:sdp videoFormat:@"H264"];        [self.peerConnection setLocalDescriptionWithDelegate:self sessionDescription:sdpH264];        NSDictionary *jsonDict = @{ @"type" : sdp.type, @"sdp" : sdp.description };        NSData *jsonData = [NSJSONSerialization dataWithJSONObject:jsonDict options:0 error:nil];        NSString *jsonStr = [[NSString alloc] initWithData:jsonData encoding:NSUTF8StringEncoding];        // 将offer信令消息通过XMPP发送给对方        [[HLIMClient shareClient] sendSignalingMessage:jsonStr toUser:self.remoteJID];    }}

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• 9.等待对方返回Answer信令消息，当接听后，发送Answer信令消息回来后，将其设置为peerConnection的RemoteDescription即可。然后RTC在处理完成后就开始像对方发送多媒体流啦。
  补充:
  RTCPeerConnection有很多个回调，他们分别是在不同的时机触发
  
  

在为peerConnection添加RTCMediaStream之后就会触发下面这个代理方法：

1. - (void)peerConnectionOnRenegotiationNeeded:(RTCPeerConnection *)peerConnection

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设置完LocalDescription之后，ICE框架才会开始去进行流数据传输，才会触发下面这几个方法

1. - (void)peerConnection:(RTCPeerConnection *)peerConnection signalingStateChanged:(RTCSignalingState)stateChanged - (void)peerConnection:(RTCPeerConnection *)peerConnection   iceGatheringChanged:(RTCICEGatheringState)newState// 而局域网内，因为没有涉及到穿墙，这个代理方法并没有回调。 - (void)peerConnection:(RTCPeerConnection *)peerConnection  iceConnectionChanged:(RTCICEConnectionState)newState

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其中各种不同的状态的枚举值含义，在这篇文中里有英文解释：中间部分有各种枚举值的解释
而搜索到ICECandidate之后，会回调：

1. - (void)peerConnection:(RTCPeerConnection *)peerConnection       gotICECandidate:(RTCICECandidate *)candidate

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我们需要在上面这个回调中，将候选信息发送给对方，然后对方讲接收到的候选添加到peerConnection中。
完整代码：

1. - (void)peerConnection:(RTCPeerConnection *)peerConnection       gotICECandidate:(RTCICECandidate *)candidate{    if (self.HaveSentCandidate) {        return;    }    NSLog(@"新的 Ice candidate 被发现.");    NSDictionary *jsonDict = @{@"type":@"candidate",                               @"label":[NSNumber numberWithInteger:candidate.sdpMLineIndex],                               @"id":candidate.sdpMid,                               @"sdp":candidate.sdp                               };    NSData *jsonData = [NSJSONSerialization dataWithJSONObject:jsonDict options:0 error:nil];    if (jsonData.length > 0) {        NSString *jsonStr = [[NSString alloc] initWithData:jsonData encoding:NSUTF8StringEncoding];        [[HLIMClient shareClient] sendSignalingMessage:jsonStr toUser:self.remoteJID];        self.HaveSentCandidate = YES;    }}

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接收方

接收方在收到发起方通过XMPP发送过来的信令（可能会有Offer信令，Candidate信令，bye信令）后，先将其保存到数组中,同时展示音视频通话界面，并播放声音。
   这里需要注意：要将收到的Offer信令消息插入到第一个，Offer信令消息必须先处理。
  当点击接听按钮时，初始化RTC的设置，即上面的[initRTCSetting]方法。然后处理之前保存的信令消息。

1. - (void)acceptAction{    [self.audioPlayer stop];    [self initRTCSetting];    for (NSDictionary *dict in self.messages) {        [self processMessageDict:dict];    }    [self.messages removeAllObjects];}

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如何处理之前的信令消息呢？
处理Offer信令消息：
将收到的Offer信令设置为peerConnection的RemoteDescription，并创建一个Answer信令发送给对方。
处理Candidate信令消息
将收到的信令消息包装成RTCICECandidate对象，然后添加到peerConnection上。
具体代码：

1. - (void)processMessageDict:(NSDictionary *)dict{    NSString *type = dict[@"type"];    if ([type isEqualToString:@"offer"]) {        RTCSessionDescription *remoteSdp = [[RTCSessionDescription alloc] initWithType:type sdp:dict[@"sdp"]];        [self.peerConnection setRemoteDescriptionWithDelegate:self sessionDescription:remoteSdp];        [self.peerConnection createAnswerWithDelegate:self constraints:self.sdpConstraints];    } else if ([type isEqualToString:@"answer"]) {        RTCSessionDescription *remoteSdp = [[RTCSessionDescription alloc] initWithType:type sdp:dict[@"sdp"]];        [self.peerConnection setRemoteDescriptionWithDelegate:self sessionDescription:remoteSdp];    } else if ([type isEqualToString:@"candidate"]) {        NSString *mid = [dict objectForKey:@"id"];        NSNumber *sdpLineIndex = [dict objectForKey:@"label"];        NSString *sdp = [dict objectForKey:@"sdp"];        RTCICECandidate *candidate = [[RTCICECandidate alloc] initWithMid:mid index:sdpLineIndex.intValue sdp:sdp];        [self.peerConnection addICECandidate:candidate];    } else if ([type isEqualToString:@"bye"]) {        if (self.rtcView) {            NSData *jsonData = [NSJSONSerialization dataWithJSONObject:dict options:0 error:nil];            NSString *jsonStr = [[NSString alloc] initWithData:jsonData encoding:NSUTF8StringEncoding];            if (jsonStr.length > 0) {                [[HLIMClient shareClient] sendSignalingMessage:jsonStr toUser:self.remoteJID];            }            [self.rtcView dismiss];            [self cleanCache];        }    }}

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需要注意的是因为没有用到ICE穿墙，所以必须在同一个路由器下，否则可能无法进行点对点传输多媒体流。至此，局域网内音视频通话的小程序就完成了。
完整的Demo地址：局域网内WebRTC音视频通话
Demo中用到的WebRTC静态库已放到：百度网盘

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