七牛云 RTN:基于 WebRTC 零基础搭建实时音视频平台

近年来,在线教育、狼人杀、在线抓娃娃、线上 KTV 等多人视频互动模式不断涌现,实时音视频通信风头正劲,实时音视频技术 WebRTC 也因此受到了广泛关注。相关数据显示,2017-2021 年期间,全球网络实时通信(WebRTC)市场将以 34.37% 的年均复合增长率增长。(数据来源: Technavio 《全球网络实时通讯(WebRTC)市场,2017-2021》报告) 


实时互动新时代:进击的 WebRTC

2017 年 11 月,WebRTC 1.0 标准草案出炉后,越来越多厂商开始对它进行广泛支持。WebRTC 官方数据显示,WebRTC 已经有超过 1300 个公司和项目使用,80% 以上的浏览器支持 ,WebRTC 被应用在各种我们熟知的应用上:WhatsApp、Facebook Manager、appear.in 和 TokBox 等。

WebRTC 全名为 Web Real Time Communication(网页即时通信),是 Google 推进的开源项目,最初目标是为浏览器实现无插件的实时音视频通话。基于 WebRTC 搭建平台实现连麦互动,可大大降低音视频通信的接入门槛和开发成本:

1、80% 的浏览器支持 WebRTC

Google 将 WebRTC 开源之前,实现浏览器之间的实时通信是一个很困难的任务。现在,开发者无需关注音视频引擎实现细节,使用简单的 HTML 标签和 JavaScript API 就能够实现 Web 端的音视频通信功能。目前,Chrome、Safari、Firefox、Opera 等主流浏览器已经全部支持 WebRTC,作为 H5 的标准之一,未来必将有更多浏览器支持。

2、可实现全平台互联互通

想象这样一个场景:当你在手机上分享一个 Web 链接给朋友,一定期望对方打开浏览器即可和你实时对话,因此,实现跨平台的互联互通是一个很重要的体验。Google 开放了底层端 C++ 接口,基于该接口,开发者可以开发 iOS、Android、Mac、Windows 等各平台应用,实现全平台应用互联互通。

3、WebRTC 具有强大的打洞能力

WebRTC 技术包含了使用 STUN、ICE、TURN、RTP-over-TCP 的关键 NAT 和防火墙穿透技术,并支持代理,保证 P2P 客户端可以通过直接通信实现文件信息、处理器运算能力、存储空间等资源的共享。

4、安全可靠,质量稳定

WebRTC 提供可靠的视频音频数据加密功能,保证音视频数据在公网上的传输安全,无需担心被信息窃取。对于数据敏感的企业,只要配合私有化存储,即可实现数据的安全传输和存储。同时,Google 的强大技术背书和支持,可以保证技术的快速更新迭代,例如声音降噪、音量增益、回声消除,可以极大的优化用户体验,保证稳定的质量。 


WebRTC 与产业级应用之间的距离

这样看来,基于 WebRTC 实现实时音视频通话似乎并不难,然而实际上,从 WebRTC 到一个产业级应用,还有相当长的距离:

1、全平台支持开发量较大

WebRTC 只提供了 Web 端的接入能力,对 Android、iOS、Windows 等客户端没有提供简单易用的 SDK。对于开发者的能力和经验有很大的挑战,而对于缺少音视频技术积累的公司来说,这无疑会增大开发成本、延长上线时间。

2、P2P 连接方式的天然弊病

P2P 的连接方式最大的问题在于连通成功率不高,Google 给出的国外官方数据是 86%。在多人互动的场景下,P2P 的模型更加无力。多人互动时需要把自己的流同时发布给多人,这对上行带宽的要求很高,当前的网络环境很难支持多人会话场景。

3、场景支持单一

P2P 使用的是端到端之间直连,没有服务端,因此支持的场景仅限于 1 对 1 的简单通信,没有办法在服务端对音视频流做处理服务,比如:合流、旁路直播、水印、转码等。

因此,对于音视频技术能力储备较少的公司,选择一家靠谱的一站式解决方案供应商可以极大降低开发成本、缩短产品上线时间。

七牛实时音视频云是一套基于标准 WebRTC 的实时音视频解决方案,同时对 WebRTC 的上述问题作出了优化。 七牛实时音视频云提供全平台的实时音视频 SDK,通过自研 RTC 加速网络及强大云端能力支撑,为客户提供跨平台、高品质、可定制化的一站式解决方案。

七牛基于 WebRTC 提供产业级解决方案

1、P2S 连接模型,实现 1 对多互动

七牛 RTN 的连接模型叫 P2S(Peer to Sever),采用 SFU 拓扑方案,即转发模型方案。我们在 Client A 和 Client B 之间增加了服务器,Signal Sever 做端与端的信令传输,Media Sever 负责建立数据通道,基于 Media Sever 我们就可以完成转发量。相比于 WebRTC 的 P2P 模型,P2S 不仅能规避上行带宽较小的问题,还能实现多人实时音视频互动。



P2P 模型

             P2S 模型


2、RTC 加速网络,高可靠低延迟

七牛 RTC 自研加速网络作为一个实时传输网络,相比于一般加速网络而言,拥有全球节点和多类供应商线路支持,采用全自研边缘加速方案,全面支持信令和数据传输的加速,智能分配流媒体服务器和加速线路,从而保证了全网的高连通性和低延时。


RTC 加速网络

3、旁路直播云端存储,支持点播回放

「旁路直播」和「点播回放」是实时互动的常见衍生场景。例如,几个人在线上实时开会,同时有成千上万的人也想观看会议直播,这就需要在服务端将流转推直播,即「旁路直播」,旁路直播能以较低成本实现互动信息的最大化传播:

如在金融、政务、客服等应用场景中,互动内容还需要落存储进行备案备查,可以在七牛云端实时切片和落存储;针对教育、秀场互动等场景,后期可以将落存储的音视频内容再通过 CDN 进行二次传播。

4、支持服务端合流,应对各类终端机型

从分发成本、存储成本的角度上考虑,在进行旁路直播、云端落存储之前,通常需要将互动的多个画面合并为一个画面,这个过程即「合流」。合流可以在客户端或服务端完成,客户端合流虽然是一种比较简单的合流方式,但是存在手机发烫、合流不稳定等问题;相比于客户端合流,服务端合流对终端要求更低,合流画面更流畅,画质更清晰,极大降低手机发热和卡顿。七牛采用在服务端的 GPU 合流方案,可以极大的改善合流的效率、稳定性和画面质量。

七牛 RTN 正式上线 支持各种场景无缝接入

七牛云实时音视频云(RTN)目前已正式上线,在社交、教育、医疗、金融、会议、政务民生表现出了强大的可用性,能应对各类场景的需求。

· 社交领域:支持主播之间互相连麦或主播观众连麦,提供美颜、滤镜、大眼、瘦脸等功能,满足趣味性互动。

· 教育领域:灵活支持一对一教育、互动小班、万人大班,全平台互通,支持屏幕共享,满足多场景下的教育需求。

· 互动会议:支持小团队线上交流和大型在线会议,可以轻松做出一款类似 WebEx 的应用。

· 医疗领域:支持远程多方视频会诊,突破医疗资源的地域限制和系统平台限制,提高医患时间地域灵活性,降低诊断成本。

· 金融领域:支持向技术支持人员发起视频通话请求,技术支持人员通过视频指导用户操作,快速定位、解决问题,提升服务品质和产品美誉度。

· 政务民生:支持在线庭审、远程报警、远程应急指挥等政务音视频通话需求,方便市政人员通过多终端浏览器和市民进行双向音视频通话。



在以上场景中,七牛 RTN 提供的一站式解决方案,能够保存视频,符合需要留痕的合规需求;能够对音视频进行二次加工,在对外传播效率方面有着极大的提升。

如今,互联网的快速发展,WebRTC 技术日趋成熟,实时音视频通信将会有更多的应用场景以及更大的发展空间。七牛 RTN 将继续在实时音视频领域深耕,直击实时音视频开发痛点,为音视频产业客户提供更有借鉴意义的创新技术和优质解决方案。

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