SignalR+WebRTC技术实现音视频即时通讯功能
创始人
2025-05-28 14:33:31
0

一、建立信令服务器

1、后台项目中新建一个对应的集线器类,取名VideoHub,并继承Hub类,Hub是SignalR的一个组件,它使用RPC接收从客户端发送来的消息,也能把消息发送给客户端。

2、VideoHub中定义一个静态的ConcurrentDictionary作为连接池,客户端与服务端建立连接后,会生成一个唯一的connectionId。后续的业务中会通过这个connectionId进行识别。

public class VideoHub: Hub
{public string Error = "Error";public static ConcurrentDictionary Connection = new ConcurrentDictionary();public Video(){}
}

3、在VideoHub中定义一系列方法,例如DeviceLogin(学生端设备登录)、TeacherLogin(教师登录)、SendMessage(教师端、学生端发送指令)等,集线器中的方法可以由客户端调用,调用时使用SignalR连接对象的invoke方法。
在这里插入图片描述

4、信令服务器向客户端发送消息时,通过Clients.Client.SendAsync()方法
在这里插入图片描述

5、使用ExamVideoHub之前,在builder.Build之前调用builder.Services.AddSignalR注册所有SignalR的服务,并在startup.cs中调用app.MapHub(“/ExamVideoHub”)启用SignalR中间件,不然客户端无法找到对应集线器。

在这里插入图片描述

protected override void BuildEndpoints(IEndpointrouteBuilder endpoints)
{base.BuildEndpoints(endpoints);endpoints.MapHub("/VideoHub");
}

二、客户端与信令服务器通过SignalR建立连接

第一步,使用HubConnectionBuilder来创建客户端到服务端的连接;
第二步,通过withURL方法来设置服务器端集线器的地址,这个地址必须是包含域名等信息的全路径,必须和在服务器端设置的路径一致;
第三步,通过withAutomaticReconnect方法设置自动连接机制,自动连接机制不是必须设置的,但是设置自动连接机制后如果连接被断开,客户端会尝试重新连接(客户端重新连接之后,当前连接就是一个全新的连接,隐藏服务器端获取到的ConnectionId是一个新的值);第四步,完成HUBConnectionBuilder的设置之后调用build方法构建一个客户端到服务器端集线器的连接;
第五步,调用build之后获得的连接只是逻辑上的连接,下一步通过调用start方法实际启动该连接。
连接实际建立完成之后,就可以通过连接对象的invoke方法来调用集线器中的方法,invoke方法的第一个参数是对应集线器中请求方法的名字,第二个参数是调用方法携带的参数;同时也可以通过连接对象的on 方法来注册监听服务器端使用SendAsync函数发送的消息指令。

教师端通过SignalR与信令服务器建立连接::

 this.connection = new signalR.HubConnectionBuilder().withUrl(`${ AppConfig.settings.apiServer.server_url}ExamVideoHub`).withAutomaticReconnect().build();this.connection.start().then(() => {this.connection.invoke('TeacherLogin', this.tableId).then(() => {console.log('教师端登录成功!');}).catch((error: { toString: () => any; }) => {return console.error('教师端登录失败:', error.toString())});}).catch((error: { toString: () => any; }) => {return console.error('connection1 start error:', error.toString());});

学生端通过SignalR与信令服务器建立连接:

this.connection = new signalR.HubConnectionBuilder().withUrl(`${ AppConfig.settings.apiServer.server_url}ExamVideoHub`).withAutomaticReconnect().build();this.connection.start().then(() => {this.connection.invoke('DeviceLogin',"").then(() => {console.log('考生端登录成功!');}).catch((error: { toString: () => any; }) => {return console.error('考生端登录失败:', error.toString())});}).catch((error: { toString: () => any; }) => {return console.error('connection start error:', error.toString());})

客户端通过on方法监听信令:
在这里插入图片描述

客户端通过invoke方法携带参数请求服务器端SendMessage方法:
在这里插入图片描述

三、WebRTC即时通讯

使用RTC技术进行即时通讯之前,教师端(请求者)和学生端(响应者)都要与信令服务器建立连接,这样他们就可以经过信令服务器进行信令消息的中转。

WebRTC的即时通讯大体上分为三大步:首先请求者和响应者之间交换SDP进行“媒体协商”,SDP是一种会话描述格式,专门用于描述媒体信息,例如IP地址、网络类型、解码器信息等等;然后是候选者交换与检测连接;最后一步就是媒体数据流的通讯部分。

媒体协商

第一步,请求者如果要发起请求,首先需要新建一个PeerConnect实例,然后通过getUserMedia获取本地的媒体流信息,将这个流加入到连接中。
在这里插入图片描述

第二步,调用PeerConnect实例对象的CreatOffer方法创建一个Offer的SDP(SDP包含了本地设备的媒体描述信息),创建好SDP之后在调用setLocalDescription方法,把SDP设置到LocalDescription中。调用完setLocalDescription之后,通过信令服务器中转把刚创建的SDP信息发送给学生端,到这一步学生端就拿到了教师端的Offer。
在这里插入图片描述

第三步,学生端首先也要新建一个PeerConnect实例,当学生端接收到教师端的Offer后,会首先调用setRemoteDescription设置远程描述。然后学生端PeerConnect实例对象调用createAnswer方法,调用createAnswer方法是会产生本机相关的媒体的信息也就是Answer SDP。创建好之后也要调用setLocalDescription设置本地Answer SDP,这样对学生端来说它的媒体协商就完成了(也就是说学生端既有远端的SDP同时也有本地SDP)。然后学生端通过信令服务器中转把createAnswer时产生的本机的SDP发送给教师端,教师端拿到学生端的SDP后,调用setRemoteDescription方法设置远程描述,这时候教师端的媒体协商也就完成了。
在这里插入图片描述

交换候选者(Candidate)与连接检测

媒体协商全部完成后,教师端会首先触发监听器onIceCandidate,监听器触发后会收集本机Candidate信息并通过信令服务器中转发送给学生端,让学生端知道教师端有哪些Candidate,学生端收到Candidate之后会调用AddIceCandidate方法将它添加到候选者列表(onIceCandidate事件会触发多次,所以会有不只一个Candidate);
在这里插入图片描述

同理,学生端收到教师端的Candidate后本身也会触发监听器onIceCandidate,并通过信令服务器将本机Candidate信息发送给教师端,这样两端就完成了双方可以互通的候选者交换,然后RTC会在底层进行连接检测,当选择一个最优的线路之后,就可以实现端对端的通讯了。

端对端通讯时,首先是教师端向学生端发送数据流,当学生端收到数据流后,并不会进行显示,而是调用onAddStream方法把这个数据流添加进来,然后学生端把本身的数据流发送给教师端,教师端收到数据流后,同样调用onAddStream方法,然后我们在onAddStream的回调方法中,把接收到的数据流进行渲染和显示。
在这里插入图片描述

附一张网上找到的端对端连接基本流程图:
在这里插入图片描述

相关内容

热门资讯

扫房神器2安卓系统,打造洁净家... 你有没有发现,家里的灰尘就像小精灵一样,总是悄悄地在你不注意的时候跳出来?别急,今天我要给你介绍一个...
安卓完整的系统设置,全面掌控手... 亲爱的手机控们,是不是觉得你的安卓手机用久了,功能越来越强大,但设置却越来越复杂?别急,今天就来带你...
电视安卓系统是几代机子,揭秘新... 你有没有想过,家里的电视是不是已经升级到了最新的安卓系统呢?别小看了这个小小的系统升级,它可是能让你...
安卓系统隐私有经常去,系统级防... 你知道吗?在咱们这个数字化时代,手机可是我们生活中不可或缺的好伙伴。但是,你知道吗?这个好伙伴有时候...
安卓10系统断网软件,轻松实现... 你有没有遇到过这种情况?手机突然断网了,明明信号满格,却连不上网,急得你团团转。别急,今天就来给你揭...
安卓可以改什么系统版本,体验全... 你有没有想过,你的安卓手机其实可以像换衣服一样,换一个全新的“系统版本”呢?没错,这就是今天我们要聊...
最好的平板游戏安卓系统,畅享指... 亲爱的游戏迷们,你是否在寻找一款能够让你在安卓平板上畅玩无忧的游戏神器?别急,今天我就要给你揭秘,究...
华为安卓系统卡顿解决,华为安卓... 你是不是也遇到了华为安卓系统卡顿的问题?别急,今天就来给你支几招,让你的华为手机重新焕发活力!一、清...
安卓建议升级鸿蒙系统吗,探讨鸿... 亲爱的安卓用户们,最近是不是被鸿蒙系统的新鲜劲儿给吸引了?是不是在犹豫要不要把你的安卓手机升级成鸿蒙...
安卓如何变苹果系统桌面,桌面系... 你有没有想过,把你的安卓手机变成苹果系统桌面,是不是瞬间高大上了呢?想象那流畅的动画效果,那简洁的界...
windows平板安卓系统升级... 你有没有发现,最近你的Windows平板电脑突然变得有些不一样了?没错,就是那个一直默默陪伴你的小家...
安卓系统扩大运行内存,解锁更大... 你知道吗?在科技飞速发展的今天,手机已经成为了我们生活中不可或缺的好伙伴。而手机中,安卓系统更是以其...
安卓系统怎么改变zenly,探... 你有没有发现,你的安卓手机上的Zenly应用最近好像变得不一样了?没错,安卓系统的大手笔更新,让Ze...
英特尔安卓子系统,引领高效移动... 你有没有想过,手机里的安卓系统竟然也能和电脑上的英特尔处理器完美结合呢?这可不是天方夜谭,而是科技发...
永远会用安卓系统的手机,探索安... 亲爱的手机控们,你是否也有那么一款手机,它陪伴你度过了无数个日夜,成为了你生活中不可或缺的一部分?没...
有哪些安卓手机系统好用,好用系... 你有没有发现,现在手机市场上安卓手机的品牌和型号真是琳琅满目,让人挑花了眼?不过别急,今天我就来给你...
卡片记账安卓系统有吗,便捷财务... 你有没有想过,用手机记账是不是比拿着小本本记录来得方便多了?现在,手机上的应用层出不穷,那么,有没有...
武汉摩尔影城安卓系统APP,便... 你有没有想过,一部手机就能带你走进电影的世界,享受大屏幕带来的震撼?今天,就让我带你详细了解武汉摩尔...
联想刷安卓p系统,畅享智能新体... 你有没有发现,最近联想的安卓P系统刷机热潮可是席卷了整个互联网圈呢!这不,我就迫不及待地来和你聊聊这...
mac从安卓系统改成双系统,双... 你有没有想过,你的Mac电脑从安卓系统改成双系统后,生活会有哪些翻天覆地的变化呢?想象一边是流畅的苹...