【Android App】给App集成WebRTC实现视频发送和接受实战（附源码和演示 超详细）

news2024/9/21 18:33:49

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一、引入WebRTC开源库

WebRTC开源库的集成步骤如下：

（1）给App模块的build.gradle添加WebRTC的依赖库配置；

（2）App得申请录音和相机权限，还得申请互联网权限；

（3）在代码中配置STUN/TURN服务器信息，并将它作为ICE候选者；

Peer对象的功能实现

每台接入WebRTC的设备都拥有自己的Peer对象，通过Peer对象完成点对点连接的相关操作。Peer对象主要实现下列几项功能：

（1）根据连接工厂、媒体流和ICE服务器初始化点对点连接。

（2）实现接口PeerConnection.Observer，主要重写onIceCandidate和onAddStream两个方法，其中前者在收到ICE候选者时回调，后者在添加媒体流时回调。

（3）实现接口SdpObserver，主要重写onCreateSuccess方法，该方法在SDP连接创建成功时回调，此时不但要设置本地连接的会话描述，还要把媒体能力的会话描述送给信令服务器。

二、实现WebRTC的发起方

初始化发起方音视频的媒体流之时，主要完成下列三项任务：

（1）创建并初始化视频捕捉器，以便通过摄像头实时获取视频画面；

（2）创建音视频的媒体流，并给媒体流先后添加音频轨道和视频轨道；

（3）指定视频轨道中我方的渲染图层，也就是关联SurfaceViewRenderer控件；

发起方界面如下

 

代码如下 

package com.example.live;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.widget.TextView;

import com.example.live.bean.ContactInfo;
import com.example.live.constant.ChatConst;
import com.example.live.util.SocketUtil;
import com.example.live.webrtc.Peer;
import com.example.live.webrtc.ProxyVideoSink;

import org.json.JSONException;
import org.json.JSONObject;
import org.webrtc.AudioSource;
import org.webrtc.AudioTrack;
import org.webrtc.Camera1Enumerator;
import org.webrtc.Camera2Enumerator;
import org.webrtc.CameraEnumerator;
import org.webrtc.DefaultVideoDecoderFactory;
import org.webrtc.DefaultVideoEncoderFactory;
import org.webrtc.EglBase;
import org.webrtc.IceCandidate;
import org.webrtc.MediaConstraints;
import org.webrtc.MediaStream;
import org.webrtc.PeerConnection;
import org.webrtc.PeerConnectionFactory;
import org.webrtc.RendererCommon;
import org.webrtc.SessionDescription;
import org.webrtc.SurfaceTextureHelper;
import org.webrtc.SurfaceViewRenderer;
import org.webrtc.VideoCapturer;
import org.webrtc.VideoDecoderFactory;
import org.webrtc.VideoEncoderFactory;
import org.webrtc.VideoSource;
import org.webrtc.VideoTrack;
import org.webrtc.audio.AudioDeviceModule;
import org.webrtc.audio.JavaAudioDeviceModule;

import java.util.List;

import io.socket.client.Socket;

public class VideoOfferActivity extends AppCompatActivity {
    private final static String TAG = "VideoOfferActivity";
    private Socket mSocket; // 声明一个套接字对象
    private SurfaceViewRenderer svr_local; // 本地的表面视图渲染器（我方）
    private PeerConnectionFactory mConnFactory; // 点对点连接工厂
    private EglBase mEglBase; // OpenGL ES 与本地设备之间的接口对象
    private MediaStream mMediaStream; // 媒体流
    private VideoCapturer mVideoCapturer; // 视频捕捉器
    private MediaConstraints mOfferConstraints; // 提供方的媒体条件
    private MediaConstraints mAudioConstraints; // 音频的媒体条件
    private List<PeerConnection.IceServer> mIceServers = ChatConst.getIceServerList(); // ICE服务器列表
    private Peer mPeer; // 点对点对象
    private ContactInfo mContact = new ContactInfo("提供方", "接收方");

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_video_offer);
        initRender(); // 初始化渲染图层
        initStream(); // 初始化音视频的媒体流
        initSocket(); // 初始化信令交互的套接字
        initView(); // 初始化视图界面
    }

    // 初始化视图界面
    private void initView() {
        TextView tv_title = findViewById(R.id.tv_title);
        tv_title.setText("这里是视频提供方");
        findViewById(R.id.iv_back).setOnClickListener(v -> dialOff()); // 挂断通话
    }

    // 挂断通话
    private void dialOff() {
        mSocket.off("other_hang_up"); // 取消监听对方的挂断请求
        SocketUtil.emit(mSocket, "self_hang_up", mContact); // 发出挂断通话消息
        finish(); // 关闭当前页面
    }

    @Override
    public void onBackPressed() {
        super.onBackPressed();
        dialOff(); // 挂断通话
    }

    // 初始化渲染图层
    private void initRender() {
        svr_local = findViewById(R.id.svr_local);
        mEglBase = EglBase.create(); // 创建EglBase实例
        // 以下初始化我方的渲染图层
        svr_local.init(mEglBase.getEglBaseContext(), null);
        svr_local.setMirror(true); // 是否设置镜像
        svr_local.setZOrderMediaOverlay(true); // 是否置于顶层
        // 设置缩放类型，SCALE_ASPECT_FILL表示充满视图
        svr_local.setScalingType(RendererCommon.ScalingType.SCALE_ASPECT_FIT);
        svr_local.setEnableHardwareScaler(false); // 是否开启硬件缩放
    }

    // 初始化音视频的媒体流
    private void initStream() {
        Log.d(TAG, "initStream");
        // 初始化点对点连接工厂
        PeerConnectionFactory.initialize(
                PeerConnectionFactory.InitializationOptions.builder(getApplicationContext())
                        .createInitializationOptions());
        // 创建视频的编解码方式
        VideoEncoderFactory encoderFactory;
        VideoDecoderFactory decoderFactory;
        encoderFactory = new DefaultVideoEncoderFactory(
                mEglBase.getEglBaseContext(), true, true);
        decoderFactory = new DefaultVideoDecoderFactory(mEglBase.getEglBaseContext());
        AudioDeviceModule audioModule = JavaAudioDeviceModule.builder(this).createAudioDeviceModule();
        // 创建点对点连接工厂
        PeerConnectionFactory.Options options = new PeerConnectionFactory.Options();
        mConnFactory = PeerConnectionFactory.builder()
                .setOptions(options)
                .setAudioDeviceModule(audioModule)
                .setVideoEncoderFactory(encoderFactory)
                .setVideoDecoderFactory(decoderFactory)
                .createPeerConnectionFactory();
        initConstraints(); // 初始化视频通话的各项条件
        // 创建音视频的媒体流
        mMediaStream = mConnFactory.createLocalMediaStream("local_stream");
        // 以下创建并添加音频轨道
        AudioSource audioSource = mConnFactory.createAudioSource(mAudioConstraints);
        AudioTrack audioTrack = mConnFactory.createAudioTrack("audio_track", audioSource);
        mMediaStream.addTrack(audioTrack);
        // 以下创建并初始化视频捕捉器
        mVideoCapturer = createVideoCapture();
        VideoSource videoSource = mConnFactory.createVideoSource(mVideoCapturer.isScreencast());
        SurfaceTextureHelper surfaceHelper = SurfaceTextureHelper.create("CaptureThread", mEglBase.getEglBaseContext());
        mVideoCapturer.initialize(surfaceHelper, this, videoSource.getCapturerObserver());
        // 设置视频画质。三个参数分别表示：视频宽度、视频高度、每秒传输帧数fps
        mVideoCapturer.startCapture(720, 1080, 15);
        // 以下创建并添加视频轨道
        VideoTrack videoTrack = mConnFactory.createVideoTrack("video_track", videoSource);
        mMediaStream.addTrack(videoTrack);
        ProxyVideoSink localSink = new ProxyVideoSink();
        localSink.setTarget(svr_local); // 指定视频轨道中我方的渲染图层
        mMediaStream.videoTracks.get(0).addSink(localSink);
    }

    // 初始化信令交互的套接字
    private void initSocket() {
        mSocket = MainApplication.getInstance().getSocket();
        mSocket.connect(); // 建立Socket连接
        // 等待接入ICE候选者，目的是打通流媒体传输网络
        mSocket.on("IceInfo", args -> {
            Log.d(TAG, "IceInfo");
            try {
                JSONObject json = (JSONObject) args[0];
                IceCandidate candidate = new IceCandidate(json.getString("id"),
                        json.getInt("label"), json.getString("candidate")
                );
                mPeer.getConnection().addIceCandidate(candidate); // 添加ICE候选者
            } catch (JSONException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        // 等待对方的会话连接，以便建立双方的通信链路
        mSocket.on("SdpInfo", args -> {
            Log.d(TAG, "SdpInfo");
            try {
                JSONObject json = (JSONObject) args[0];
                SessionDescription sd = new SessionDescription
                        (SessionDescription.Type.fromCanonicalForm(
                                json.getString("type")), json.getString("description"));
                mPeer.getConnection().setRemoteDescription(mPeer, sd); // 设置对方的会话描述
            } catch (JSONException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        mSocket.on("other_hang_up", (args) -> dialOff()); // 等待对方挂断通话
        Log.d(TAG, "self_dial_in");
        SocketUtil.emit(mSocket, "self_dial_in", mContact); // 我方发起了视频通话
        // 等待对方接受视频通话
        mSocket.on("other_dial_in", (args) -> {
            String other_name = (String) args[0];
            Log.d(TAG, mContact.from+" to "+mContact.to+", other_name="+other_name);
            // 第四个参数表示对方接受视频通话之后，如何显示对方的视频画面
            mPeer = new Peer(mSocket, mContact.from, mContact.to, (userId, remoteStream) -> Log.d(TAG, "new Peer"));
            mPeer.init(mConnFactory, mMediaStream, mIceServers); // 初始化点对点连接
            mPeer.getConnection().createOffer(mPeer, mOfferConstraints); // 创建供应
        });
    }

    // 初始化视频通话的各项条件
    private void initConstraints() {
        // 创建发起方的媒体条件
        mOfferConstraints = new MediaConstraints();
        // 是否接受音频流
        mOfferConstraints.mandatory.add(new MediaConstraints.KeyValuePair("OfferToReceiveAudio", "true"));
        // 是否接受视频流
        mOfferConstraints.mandatory.add(new MediaConstraints.KeyValuePair("OfferToReceiveVideo", "true"));
        // 创建音频流的媒体条件
        mAudioConstraints = new MediaConstraints();
        // 是否消除回声
        mAudioConstraints.mandatory.add(new MediaConstraints.KeyValuePair("googEchoCancellation", "true"));
        // 是否自动增益
        mAudioConstraints.mandatory.add(new MediaConstraints.KeyValuePair("googAutoGainControl", "true"));
        // 是否过滤高音
        mAudioConstraints.mandatory.add(new MediaConstraints.KeyValuePair("googHighpassFilter", "true"));
        // 是否抑制噪音
        mAudioConstraints.mandatory.add(new MediaConstraints.KeyValuePair("googNoiseSuppression", "true"));
    }

    // 根据相机类型创建对应的视频捕捉器
    private VideoCapturer createCameraCapture(CameraEnumerator enumerator) {
        final String[] deviceNames = enumerator.getDeviceNames();
        // 先使用前置摄像头
        for (String deviceName : deviceNames) {
            if (enumerator.isFrontFacing(deviceName)) {
                VideoCapturer videoCapturer = enumerator.createCapturer(deviceName, null);
                if (videoCapturer != null) {
                    return videoCapturer;
                }
            }
        }
        // 没有前置摄像头再找后置摄像头
        for (String deviceName : deviceNames) {
            if (!enumerator.isFrontFacing(deviceName)) {
                VideoCapturer videoCapturer = enumerator.createCapturer(deviceName, null);
                if (videoCapturer != null) {
                    return videoCapturer;
                }
            }
        }
        return null;
    }

    // 创建视频捕捉器
    private VideoCapturer createVideoCapture() {
        VideoCapturer videoCapturer;
        if (Camera2Enumerator.isSupported(this)) { // 优先使用二代相机
            videoCapturer = createCameraCapture(new Camera2Enumerator(this));
        } else { // 如果不支持二代相机，就使用传统相机
            videoCapturer = createCameraCapture(new Camera1Enumerator(true));
        }
        return videoCapturer;
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        mSocket.off("other_dial_in"); // 取消监听对方的接入请求
        mSocket.off("other_hang_up"); // 取消监听对方的挂断请求
        mSocket.off("IceInfo"); // 取消监听流媒体传输
        mSocket.off("SdpInfo"); // 取消监听会话连接
        svr_local.release(); // 释放本地的渲染器资源（我方）
        try { // 停止视频捕捉，也就是关闭摄像头
            mVideoCapturer.stopCapture();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        if (mSocket.connected()) { // 已经连上Socket服务器
            mSocket.disconnect(); // 断开Socket连接
        }
    }

}

三、实现WebRTC的接收方 

除了向信令服务器发送同意通话指令以外，接受方与发起方的处理逻辑还有下列两处区别：

（1）收到对方的会话连接后，要调用createAnswer方法创建应答，然后发起方才能传来音视频数据；

（2）创建Peer对象之时，第四个输入参数要收下对方远程的媒体流对象，并将其设置到视频轨道中对方的渲染图层；

接受后效果如下

 代码如下

package com.example.live;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.widget.TextView;

import com.example.live.bean.ContactInfo;
import com.example.live.constant.ChatConst;
import com.example.live.util.SocketUtil;
import com.example.live.webrtc.Peer;
import com.example.live.webrtc.ProxyVideoSink;

import org.json.JSONException;
import org.json.JSONObject;
import org.webrtc.DefaultVideoDecoderFactory;
import org.webrtc.DefaultVideoEncoderFactory;
import org.webrtc.EglBase;
import org.webrtc.IceCandidate;
import org.webrtc.MediaConstraints;
import org.webrtc.MediaStream;
import org.webrtc.PeerConnection;
import org.webrtc.PeerConnectionFactory;
import org.webrtc.RendererCommon;
import org.webrtc.SessionDescription;
import org.webrtc.SurfaceViewRenderer;
import org.webrtc.VideoDecoderFactory;
import org.webrtc.VideoEncoderFactory;
import org.webrtc.VideoTrack;
import org.webrtc.audio.AudioDeviceModule;
import org.webrtc.audio.JavaAudioDeviceModule;

import java.util.List;

import io.socket.client.Socket;

public class VideoRecipientActivity extends AppCompatActivity {
    private final static String TAG = "VideoRecipientActivity";
    private Socket mSocket; // 声明一个套接字对象
    private SurfaceViewRenderer svr_remote; // 远程的表面视图渲染器（对方）
    private PeerConnectionFactory mConnFactory; // 点对点连接工厂
    private EglBase mEglBase; // OpenGL ES 与本地设备之间的接口对象
    private MediaStream mMediaStream; // 媒体流
    private List<PeerConnection.IceServer> mIceServers = ChatConst.getIceServerList(); // ICE服务器列表
    private Peer mPeer; // 点对点对象
    private ContactInfo mContact = new ContactInfo("接收方", "提供方");

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_video_recipient);
        initRender(); // 初始化渲染图层
        initStream(); // 初始化音视频的媒体流
        initSocket(); // 初始化信令交互的套接字
        initView(); // 初始化视图界面
    }

    // 初始化视图界面
    private void initView() {
        TextView tv_title = findViewById(R.id.tv_title);
        tv_title.setText("这里是视频接收方");
        findViewById(R.id.iv_back).setOnClickListener(v -> dialOff()); // 挂断通话
    }

    // 挂断通话
    private void dialOff() {
        mSocket.off("other_hang_up"); // 取消监听对方的挂断请求
        SocketUtil.emit(mSocket, "self_hang_up", mContact); // 发出挂断通话消息
        finish(); // 关闭当前页面
    }

    @Override
    public void onBackPressed() {
        super.onBackPressed();
        dialOff(); // 挂断通话
    }

    // 初始化渲染图层
    private void initRender() {
        svr_remote = findViewById(R.id.svr_remote);
        mEglBase = EglBase.create(); // 创建EglBase实例
        // 以下初始化对方的渲染图层
        svr_remote.init(mEglBase.getEglBaseContext(), null);
        svr_remote.setMirror(false); // 是否设置镜像
        svr_remote.setZOrderMediaOverlay(false); // 是否置于顶层
        // 设置缩放类型，SCALE_ASPECT_FILL表示充满视图
        svr_remote.setScalingType(RendererCommon.ScalingType.SCALE_ASPECT_FILL);
        svr_remote.setEnableHardwareScaler(false); // 是否开启硬件缩放
    }

    // 初始化音视频的媒体流
    private void initStream() {
        Log.d(TAG, "initStream");
        // 初始化点对点连接工厂
        PeerConnectionFactory.initialize(
                PeerConnectionFactory.InitializationOptions.builder(getApplicationContext())
                        .createInitializationOptions());
        // 创建视频的编解码方式
        VideoEncoderFactory encoderFactory;
        VideoDecoderFactory decoderFactory;
        encoderFactory = new DefaultVideoEncoderFactory(
                mEglBase.getEglBaseContext(), true, true);
        decoderFactory = new DefaultVideoDecoderFactory(mEglBase.getEglBaseContext());
        AudioDeviceModule audioModule = JavaAudioDeviceModule.builder(this).createAudioDeviceModule();
        // 创建点对点连接工厂
        PeerConnectionFactory.Options options = new PeerConnectionFactory.Options();
        mConnFactory = PeerConnectionFactory.builder()
                .setOptions(options)
                .setAudioDeviceModule(audioModule)
                .setVideoEncoderFactory(encoderFactory)
                .setVideoDecoderFactory(decoderFactory)
                .createPeerConnectionFactory();
        // 创建音视频的媒体流
        mMediaStream = mConnFactory.createLocalMediaStream("local_stream");
    }

    // 初始化信令交互的套接字
    private void initSocket() {
        mSocket = MainApplication.getInstance().getSocket();
        mSocket.connect(); // 建立Socket连接
        // 等待接入ICE候选者，目的是打通流媒体传输网络
        mSocket.on("IceInfo", args -> {
            Log.d(TAG, "IceInfo");
            try {
                JSONObject json = (JSONObject) args[0];
                IceCandidate candidate = new IceCandidate(json.getString("id"),
                        json.getInt("label"), json.getString("candidate")
                );
                mPeer.getConnection().addIceCandidate(candidate); // 添加ICE候选者
            } catch (JSONException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        // 等待对方的会话连接，以便建立双方的通信链路
        mSocket.on("SdpInfo", args -> {
            Log.d(TAG, "SdpInfo");
            try {
                JSONObject json = (JSONObject) args[0];
                SessionDescription sd = new SessionDescription
                        (SessionDescription.Type.fromCanonicalForm(
                                json.getString("type")), json.getString("description"));
                mPeer.getConnection().setRemoteDescription(mPeer, sd); // 设置对方的会话描述
                // 接受方要创建应答
                mPeer.getConnection().createAnswer(mPeer, new MediaConstraints());
            } catch (JSONException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        // 第四个参数表示对方接受视频通话之后，如何显示对方的视频画面
        mPeer = new Peer(mSocket, mContact.from, mContact.to, (userId, remoteStream) -> {
            String desc = String.format("from=%s, to=%s", mContact.from, mContact.to);
            Log.d(TAG, "addRemoteStream "+desc);
            ProxyVideoSink remoteSink = new ProxyVideoSink();
            remoteSink.setTarget(svr_remote); // 设置视频轨道中对方的渲染图层
            VideoTrack videoTrack = remoteStream.videoTracks.get(0);
            videoTrack.addSink(remoteSink);
        });
        mPeer.init(mConnFactory, mMediaStream, mIceServers); // 初始化点对点连接
        mSocket.on("other_hang_up", (args) -> dialOff()); // 等待对方挂断通话
        Log.d(TAG, "self_dial_in");
        SocketUtil.emit(mSocket, "self_dial_in", mContact); // 我方同意了视频通话
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        mSocket.off("other_dial_in"); // 取消监听对方的接入请求
        mSocket.off("other_hang_up"); // 取消监听对方的挂断请求
        mSocket.off("IceInfo"); // 取消监听流媒体传输
        mSocket.off("SdpInfo"); // 取消监听会话连接
        svr_remote.release(); // 释放远程的渲染器资源（对方）
        if (mSocket.connected()) { // 已经连上Socket服务器
            mSocket.disconnect(); // 断开Socket连接
        }
    }

}

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