WebRTC（一）：整体架构

架构总览

模块划分

媒体采集模块

• 使用浏览器 API：getUserMedia()。
• 采集摄像头（video）、麦克风（audio）。
• 通过 MediaStreamTrack 管理单轨道。

媒体处理与编解码

• 编码器（发送端）：
  • 音频：Opus、G.711。
  • 视频：VP8、VP9、H.264、AV1。
• 解码器（接收端）：
  • 支持上述编解码格式。
• 其他处理：
  • AEC（回声消除）、AGC（自动增益）、NS（降噪）等。

RTCPeerConnection 连接管理

核心对象：RTCPeerConnection

• 管理媒体轨道、协商 SDP、控制网络连接。
• 与远端建立加密媒体通道。
• 支持 addTrack() / addTransceiver() 管理轨道。

传输与安全模块

协议栈（底层网络）：

协议	作用
ICE	NAT 穿透候选路径收集和选择
STUN	获取公网地址，打洞
TURN	中继服务器
DTLS	建立加密通道
SRTP	安全传输媒体流
SCTP	数据通道的基础协议

媒体传输：

• 使用 RTP/RTCP 发送音视频流。
• 支持 NACK、PLI、FEC、REMB、TCC 等反馈机制提升媒体质量。

数据通道（RTCDataChannel）

• 基于 SCTP over DTLS over ICE 实现。
• 用于传输非媒体数据，类似 WebSocket，但具备 P2P 优势。

信令机制（自定义实现）

WebRTC 不定义信令协议，常用方案：

• WebSocket
• HTTP POST/REST
• MQTT

信令交换内容包括：

• SDP（Session Description Protocol）：音视频能力协商。
• ICE Candidate：网络地址候选信息。

                        +----------------------+|    JavaScript 应用层  |+----------------------+|        |        |+----------+        |        +------------------+|                   |                           |+------------------+  +----------------+         +------------------+| getUserMedia()   |  | PeerConnection | <-----> |  DataChannel     |+------------------+  +----------------+         +------------------+|                   |+------+-------------------+-------+|      |           |              |
+-------------+ +----------------+ +--------------+
| 音视频采集  | | 编码/解码      | | 传输协议栈   |
+-------------+ +----------------+ +--------------+| STUN/TURN/ICE || DTLS/SRTP/SCTP|

通信流程

[用户A]                                    [用户B]|                                           || getUserMedia()                            || 采集本地音视频                              ||                                           || createOffer()                             || setLocalDescription(offer)                ||------------------>  信令服务器  ------------------->||                                setRemoteDescription(offer)|                                createAnswer()|                                setLocalDescription(answer)|<------------------  信令服务器  <-------------------|| setRemoteDescription(answer)                        ||                                           || ICE candidate gathering and exchange      ||<------------------->（STUN/TURN）<------------------>||                                           ||       DTLS 握手，SRTP 密钥协商              ||                                           ||       媒体传输（RTP）+ 控制（RTCP）          ||<=========================================>|

服务端组件架构

虽然 WebRTC 是 P2P，但实际场景常常需要以下服务器支撑：

组件	作用	常见实现
Signaling Server	交换 SDP 和 ICE 信息	Node.js + WebSocket、Socket.io
STUN Server	提供公网地址探测	Google STUN、Coturn
TURN Server	中继数据（P2P 失败时）	Coturn
SFU（选择转发）	多人通话中只转发媒体流	mediasoup、Janus、Jitsi
MCU（混合转发）	多人通话中混合为一路流	Kurento、Jitsi MCU