1、前言
有人說 2017 年是 WebRTC 的轉(zhuǎn)折之年，2018 年將是 WebRTC 的爆發(fā)之年，這并非沒有根據(jù)。就在去年（2017年），WebRTC 1.0 標(biāo)準(zhǔn)草案出爐（實際上WebRTC標(biāo)準(zhǔn)草案的早期版本早在2011年就已經(jīng)發(fā)布，WebRTC并非一夜之間就出現(xiàn)的技術(shù)），并將于今年正式發(fā)布。與此同時，越來越多的瀏覽器和廠商都開始對它進(jìn)行廣泛的支持，WebRTC 即將成為互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施了，或許門檻如此之高的實時音視頻技術(shù)終有白菜化的那一天。
補(bǔ)充：WebRTC標(biāo)準(zhǔn)草案的版本演進(jìn)歷史，請點擊進(jìn)入。
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2、相關(guān)文章
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3、實時通信技術(shù)的廣闊前景
根據(jù)騰訊全球合作伙伴大會上發(fā)布的《2017 年微信數(shù)據(jù)報告》顯示，截止到 2017 年 9 月，微信日成功通話次數(shù) 2.05 次，月人均通話時長 139 分鐘，月人均通話次數(shù) 19 次。通過這些數(shù)據(jù)我們可以看到，微信視頻通話的出現(xiàn)，已潛移默化地改變了人與人通信的方式。
而回望三大運(yùn)營商的數(shù)據(jù)，語音通話量在 2015 年首次出現(xiàn)了負(fù)增長，可以看到互聯(lián)網(wǎng) OTT 應(yīng)用對傳統(tǒng)語音通話業(yè)務(wù)的沖擊有多強(qiáng)烈。正是由于這些日益完善的基礎(chǔ)設(shè)施，更快的智能手機(jī)，更快的網(wǎng)絡(luò)，更豐富的使用場景，實時通信的需求越來越強(qiáng)烈。
從 2015 開始不斷涌現(xiàn)出的互動直播、狼人殺、抓娃娃、直播答題、線上 KTV 等創(chuàng)新，將常見的線下場景轉(zhuǎn)至線上，也足以作為實時音視頻通信風(fēng)頭正勁的有力佐證。
越來越多的創(chuàng)業(yè)者都在思考如何將線下互動的場景搬到線上，從而打造下一個風(fēng)靡全民爆款的應(yīng)用。
說到實時通信，不得不提到 WebRTC，WebRTC 全名為 Web Real Time Communication，從 Web 這個詞就可以看出，最初這項技術(shù)是為瀏覽器量身打造用以實時音視頻能力而準(zhǔn)備的。
但其實 WebRTC 在不同場景下包含不同的含義，它既可以代表 Google 開源的 WebRTC 項目，又可以代表 W3C 工作組制定的 WebRTC 標(biāo)準(zhǔn)，也可以代表瀏覽器中的 WebRTC 接口，我們將他們統(tǒng)稱為 WebRTC 技術(shù)。當(dāng)前具有實時音視頻能力的應(yīng)用或者服務(wù)，或多或少都使用了 WebRTC 技術(shù)，當(dāng)然所有的這些背后都離不開 Google 開源的 WebRTC 項目，下面我們扒一扒 WebRTC 背后的故事。
4、WebRTC是什么來頭？
說到 WebRTC，我們不得不提到 Gobal IP Solutions，簡稱 GIPS。這是一家 1990 年成立于瑞典斯德哥爾摩的 VoIP 軟件開發(fā)商，提供了可以說是世界上最好的語音引擎。相關(guān)介紹詳見《訪談WebRTC標(biāo)準(zhǔn)之父：WebRTC的過去、現(xiàn)在和未來》。
Skype、騰訊 QQ、WebEx、Vidyo 等都使用了它的音頻處理引擎，包含了受專利保護(hù)的回聲消除算法，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)抖動和丟包的低延遲算法，以及先進(jìn)的音頻編解碼器。
Google 在 Gtalk 中也使用了 GIPS 的授權(quán)。Google 在 2011 年收購了 GIPS，并將其源代碼開源，加上在 2010 年收購的 On2 獲取到的 VPx 系列視頻編解碼器（詳見《即時通訊音視頻開發(fā)（十七）：視頻編碼H.264、VP8的前世今生》），WebRTC 開源項目應(yīng)運(yùn)而生，即 GIPS 音視頻引擎 + 替換掉 H.264 的 VPx 視頻編解碼器。
在此之后，Google 又將在 Gtalk 中用于 P2P 打洞的開源項目 libjingle 融合進(jìn)了 WebRTC。所以目前 WebRTC 提供了在 Web、iOS、Android、Mac、Windows、Linux 在內(nèi)的所有平臺的 API，保證了 API 在所有平臺的一致性。
基于這些先進(jìn)技術(shù)，使用 WebRTC 的為我們帶來的好處主要有以下幾個方面：
免費的使用 GIPS 先進(jìn)的音視頻引擎，在此之前都需要付費授權(quán)；
由于音視頻傳輸是基于點對點傳輸?shù)模詫崿F(xiàn)簡單的 1 對 1 通話場景，需要較少的服務(wù)器資源，借助免費的 STUN/TURN 服務(wù)器可以大大節(jié)約成本開銷；
開發(fā) Web 版本的應(yīng)用非常方便，使用簡單的 JS 接口，無需安裝任何插件，即可實現(xiàn)音視頻互通。
5、WebRTC 標(biāo)準(zhǔn)掀起的影響
2017 年 11 月 2 日，在經(jīng)歷了 6 年的時間之后，W3C WebRTC 1.0 草案正式定稿。同樣也是在 2017 年，Microsoft Edge 與 Apple Safari 也紛紛宣稱了在其最新的版本里支持 WebRTC 1.0 標(biāo)準(zhǔn) API。
雖然不同瀏覽器廠商在某些實現(xiàn)細(xì)節(jié)方面有所差別，比如 Safari 只支持 H.264，不同的 SDP 描述格式等等，但除了 IE 之外，所有主流瀏覽器 Google Chrome、Mozilla Firefox、Apple Safari、Microsoft Edge 都已經(jīng)支持 WebRTC 1.0，所有瀏覽器之間無插件化的音視頻互通已經(jīng)成為一種可能。
即時通訊網(wǎng)注：為什么蘋果等商業(yè)公司堅持H.264標(biāo)準(zhǔn)？這其實是以蘋果為代表的商業(yè)公司或聯(lián)盟和谷歌之間的音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)之爭，詳見《即時通訊音視頻開發(fā)（十七）：視頻編碼H.264、VP8的前世今生》，但業(yè)界普遍認(rèn)為至少目前看來H.264標(biāo)準(zhǔn)（下一代被稱為H.265）各方面要優(yōu)于VP8（下一代是VP9），具體請見《即時通訊音視頻開發(fā)（十三）：實時視頻編碼H.264的特點與優(yōu)勢》。
越來越多的終端設(shè)備上，無需借助任何插件或者 native 應(yīng)用，通過打開網(wǎng)頁鏈接，即可進(jìn)行高質(zhì)量的音視頻通話，應(yīng)用開發(fā)者也無需關(guān)注音視頻引擎實現(xiàn)細(xì)節(jié)，大大節(jié)約了開發(fā)成本。
6、WebRTC廣泛的適用場景
WebRTC 適用的場景可以說是非常廣泛，很多行業(yè)結(jié)合實時通信都可以創(chuàng)造出非常有意思的場景，傳統(tǒng)的實時通信應(yīng)用場景主要是在視頻會議、視頻面試、VoIP 通話、呼叫中心，產(chǎn)品如 WebEx、Skype 等。
當(dāng)下比較火的場景主要集中在社交、游戲、體育、電視、相親類的直播，以及互動連麥、在線教育、在線醫(yī)療、金融證券在線開戶、智能硬件（如無人機(jī)）、智能家居設(shè)備如攝像頭監(jiān)控以及智能語音設(shè)備。
當(dāng)然 WebRTC 除了提供音視頻傳輸功能，還有一個容易被忽略的功能就是數(shù)據(jù)傳輸。利用點對點的傳輸機(jī)制，一些開發(fā)者創(chuàng)造出了諸如 Webtorrent 以及 PeerCDN 這樣的不經(jīng)過服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。所以 WebRTC 非常適合用來打造實時通信的應(yīng)用。
而直播作為當(dāng)下的熱點應(yīng)用，肯定少不了對于 WebRTC 的使用，而這又要提到 rtmp。
7、從 RTMP 到 WebRTC
從應(yīng)用角度來講，受到用戶使用習(xí)慣的改變，越來越多的直播產(chǎn)品都開始加入視頻互通的功能。同時，像視頻會議、視頻核保一類的應(yīng)用方式也在不斷增加。這影響著技術(shù)選型的變遷。
RTMP(Real Time Messaging Protocol) 實時消息傳送協(xié)議是 Adobe Systems 公司為 Flash 播放器和服務(wù)器之間音頻、視頻和數(shù)據(jù)傳輸開發(fā)的開放協(xié)議。隨著直播興起，很多人都將它用在直播上。
在協(xié)議方面，rtmp 完全可以滿足直播產(chǎn)品的需求，但由于其相對延時較高，不能滿足視頻互通的產(chǎn)品需求。于是大家很自然地將目光投向 UDP、QUIC（基于 UDP）一類延時更低的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
在技術(shù)框架方面，由于自研一套符合視頻互通要求的通信系統(tǒng)相對復(fù)雜，不僅涉及網(wǎng)絡(luò)傳輸、前端開發(fā)、移動端開發(fā)，還要解決音視頻編解碼中復(fù)雜的算法優(yōu)化，對開發(fā)者的技術(shù)棧要求很高，所以越來越多的人選擇 WebRTC。
目前來看，WebRTC 已經(jīng)獲得了越來越多瀏覽器廠商及相關(guān)技術(shù)廠商的支持，應(yīng)用的前景將會更加廣闊。
但是受限于 WebRTC 自身的一些缺憾，一般開發(fā)者都不是直接完全使用 WebRTC，而是根據(jù)實際場景基于 WebRTC 進(jìn)行二次開發(fā)。WebRTC 本身并不是萬能鑰匙，不可能一套代碼以及接口可以解決所有問題。
更多關(guān)于RTMP的知識，請見《基于RTMP數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的實時流媒體技術(shù)研究（論文全文）》、《基于RTMP協(xié)議的流媒體技術(shù)的原理與應(yīng)用（技術(shù)論文）[附件下載]》。
8、WebRTC很優(yōu)秀，但當(dāng)前并非完美
WebRTC 是一個非常優(yōu)秀的項目，直接拿來使用也存在以下問題，我們簡單總結(jié)一下：
第一：WebRTC 使用的是對點對傳輸，雖然節(jié)約了服務(wù)器資源的開銷，但實際使用時也帶來了傳輸質(zhì)量的問題，比如跨國以及跨運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)之間的傳輸質(zhì)量往往很難保證，雖然 webRTC 有優(yōu)秀的端對端質(zhì)量控制算法，但在錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)條件下，表現(xiàn)也很難讓人滿意；
第二：WebRTC 在移動端的表現(xiàn)也很難讓人滿意。早期由于缺少對于 H.264 編解碼器的支持，使得移動端很長一段時間只能使用 VP8 軟件編解碼，導(dǎo)致在中低端手機(jī)上的表現(xiàn)較差，加上安卓自身碎片化的屬性，如果不針對不同機(jī)型做適配，很難有統(tǒng)一的用戶體驗；
第三：WebRTC 是為 1 對 1 通信場景設(shè)計的，如果要實現(xiàn)多人的場景，還是需要借助服務(wù)端方案。即使當(dāng)前有很多開源的 webRTC 服務(wù)器實現(xiàn)，一個流媒體中轉(zhuǎn)服務(wù)器或者混流服務(wù)器的部署以及維護(hù)也是非常復(fù)雜的；
第四：在 Web 端需要面臨不同瀏覽器之間的兼容性問題。雖然使用 AdapterJS 可以解決不同瀏覽器之間的接口適配問題，但除此之外依然要面臨不同瀏覽器行為不一致的問題。可以說如果 WebRTC 如果直接拿過來商用的話，幾乎是不太可能的，當(dāng)下普遍的解決方案是自研，根據(jù)自身的業(yè)務(wù)場景進(jìn)行二次定制開發(fā)，或者更簡單一點使用第三方 SDK。
不可否認(rèn)，WebRTC確實很優(yōu)秀，但目前來說也并非完美，更多這方面的分析和總結(jié)請參見《網(wǎng)頁端實時音視頻技術(shù)WebRTC：看起來很美，但離生產(chǎn)應(yīng)用還有多少坑要填？》、《簡述開源實時音視頻技術(shù)WebRTC的優(yōu)缺點》。
9、展望WebRTC
未來在實時通信領(lǐng)域，WebRTC 依然是非常重要的一塊拼圖。
無論是 Web 還是 Native，都非常依賴 WebRTC 提供的音視頻引擎，尤其是在 Web 端，幾乎所有瀏覽器廠商的實現(xiàn)都是基于 Google WebRTC 項目。隨著 WebRTC 1.0 標(biāo)準(zhǔn)的定稿，各大瀏覽器的 WebRTC 接口已經(jīng)基本得到統(tǒng)一。
一直以來，WebRTC 都缺少測試工具。在去年年底，Google 推出了 KITE 開源項目，用于幫助開發(fā)者檢測 WebRTC 應(yīng)用在不同瀏覽器的互通性。對于標(biāo)準(zhǔn)化社區(qū)來講，下一步工作主要會圍繞提供一組更完備的測試套件，不僅可以幫助開發(fā)者測試 WebRTC 應(yīng)用在 Web 端、Native 端的互通性與體驗，還有助于保證各廠商瀏覽器 WebRTC 接口功能的一致性，并逐步完善 WebRTC 缺失的功能。
在相關(guān)技術(shù)方面，QUIC 也進(jìn)入更多人的視野。對于 WebRTC 來講，QUIC 可以加速數(shù)據(jù)通道的連接（至少原理上可行），還可以完全替代 SCTP。但問題是，目前支持 QUIC 的瀏覽器只有 Chrome 和 Opera。（有關(guān)QUIC協(xié)議的基本介紹和應(yīng)用案例，請見《技術(shù)掃盲：新一代基于UDP的低延時網(wǎng)絡(luò)傳輸層協(xié)議——QUIC詳解》、《讓互聯(lián)網(wǎng)更快：新一代QUIC協(xié)議在騰訊的技術(shù)實踐分享》）
另一方面，各瀏覽器也在持續(xù)不斷地修復(fù)問題，對不同硬件設(shè)備以及系統(tǒng)平臺進(jìn)行適配，保證 WebRTC 能穩(wěn)定運(yùn)行于除主流機(jī)型、系統(tǒng)版本以外，更多的設(shè)備上。
附錄：更多實時音視頻技術(shù)資料
《即時通訊音視頻開發(fā)（一）：視頻編解碼之理論概述》
《即時通訊音視頻開發(fā)（二）：視頻編解碼之?dāng)?shù)字視頻介紹》
《即時通訊音視頻開發(fā)（三）：視頻編解碼之編碼基礎(chǔ)》
《即時通訊音視頻開發(fā)（四）：視頻編解碼之預(yù)測技術(shù)介紹》
《即時通訊音視頻開發(fā)（五）：認(rèn)識主流視頻編碼技術(shù)H.264》
《即時通訊音視頻開發(fā)（六）：如何開始音頻編解碼技術(shù)的學(xué)習(xí)》
《即時通訊音視頻開發(fā)（七）：音頻基礎(chǔ)及編碼原理入門》
《即時通訊音視頻開發(fā)（八）：常見的實時語音通訊編碼標(biāo)準(zhǔn)》
《即時通訊音視頻開發(fā)（九）：實時語音通訊的回音及回音消除概述》
《即時通訊音視頻開發(fā)（十）：實時語音通訊的回音消除技術(shù)詳解》
《即時通訊音視頻開發(fā)（十一）：實時語音通訊丟包補(bǔ)償技術(shù)詳解》
《即時通訊音視頻開發(fā)（十二）：多人實時音視頻聊天架構(gòu)探討》
《即時通訊音視頻開發(fā)（十三）：實時視頻編碼H.264的特點與優(yōu)勢》
《即時通訊音視頻開發(fā)（十四）：實時音視頻數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議介紹》
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