WebRTC (Web Real-Time Communications) - это технология, которая позволяет Web-приложениям и сайтам захватывать и выборочно передавать аудио и/или видео медиа-потоки, а также обмениваться произвольными данными между браузерами, без обязательного использования посредников. Набор стандартов, которые включает в себя технология WebRTC, позволяет обмениваться данными и проводить пиринговые телеконференции, без необходимости пользователю устанавливать плагины или любое другое стороннее программное обеспечение.

WebRTC состоит из нескольких взаимосвязанных программных интерфейсов (API) и протоколов, которые работают вместе. Документация, которую вы здесь найдете, поможет вам понять основы WebRTC, как настроить и использовать соединение для передачи данных и медиа-потока, и многое другое.

Совместимость

Поскольку, реализация WebRTC находиться в процессе становления и каждый браузер имеет и WebRTC функций, настоятельно рекомендуем использовать полифил-библиотеку Adapter.js , от Google, до начала работы над вашим кодом.

Adapter.js использует клинья и полифилы для гладкой стыковки различий в реализациях WebRTC среди контекстов, его поддерживающих. Adapter.js также обрабатывает префиксы производителей, и иные различия именования свойств, облегчая процесс разработки на WebRTC, с наиболее совместимым результатом. Библиотека так же доступна как NPM пакет .

Для дальнейшего изучения библиотеки Adapter.js, смотрим .

Понятия и использование WebRTC

WebRTC является многоцелевым и вместе с , предоставляют мощные мультимедийные возможности для Web, включая поддержку аудио и видео конференций, обмен файлами, захват экрана, управление идентификацией и взаимодействие с устаревшими телефонными системами, включая поддержку передачи сигналов тонового набора DTMF . Соединения между узлами могут создаваться без использования специальных драйверов или плагинов, и часто без промежуточных сервисов.

Соединение между двумя узлами представлено как объект интерфейса RTCPeerConnection . Как только соединение установлено и открыто, используя объект RTCPeerConnection , медиапотоки ( MediaStream s) и/или каналы данных ( RTCDataChannel s) могут быть добавлены в соединение.

Медиа потоки могут состоять из любого количества треков (дорожек) медиаинформации. Эти треки, представлены объектами интерфейса MediaStreamTrack , и могут содержать один или несколько типов медиаданных, включая аудио, видео, текст (такие как субтитры или название глав). Большинство потоков состоят, как минимум, только из одного аудио трека (одной аудио дорожки), или видео дорожки, и могут быть отправлены и получены, как потоки (медиаданные в настоящим времени) или сохранены в файл.

Так же, можно использовать соединение между двумя узлами для обмена произвольными данными, используя объект интерфейса RTCDataChannel , что может быть использовано для передачи служебной информации, биржевых данных, пакетов игровых статусов, передача файлов или закрытых каналов передачи данных.

more details and links to relevant guides and tutorials needed

WebRTC интерфейсы

По причине того, что WebRTC предоставляет интерфейсы, работающие совместно для выполнения различных задач, мы разделили их на категории. Смотрите алфавитный указатель боковой панели для быстрой навигации.

Настройка соединения и управление

Эти интерфейсы используются для настройки, открытия и управлением WebRTC соединениями. Они представляют одноуровневые медиа соединения, каналы данных, и интерфейсы, использующиеся при обмене информацией о возможностях каждого узла, для выбора наилучшей конфигурации при установки двустороннего мультимедийного соединения.

Руководства

На сегодняшний день WebRTC является «горячей» технологией для потокового аудио и видео в браузерах. Консервативные технологии, такие как HTTP Streaming и Flash, больше подходят для раздачи записанного контента (video on demand) и существенно уступают WebRTC в плане реалтайма и онлайн трансляций, т.е. там, где требуется минимальная задержка видео, позволяющая зрителям видеть то, что происходит «в прямом эфире».

Возможность качественной коммуникации в реальном времени происходит от самой архитектуры WebRTC, где для транспорта видеопотоков используется UDP протокол, являющийся стандартной основой для передачи видео с минимальными задержками и широко использующийся в коммуникационных системах реального времени.

Коммуникационная задержка важна в системах онлайн трансляций, вебинарах и других приложениях, где требуется интерактивная связь с источником видео, конечных пользователей и требует решения.

Другая весомая причина попробовать WebRTC — это, безусловно, тренд. Сегодня каждый Android Chrome браузер поддерживает эту технологию, что гарантирует миллионы устройств, готовых к просмотру трансляции без установки какого-либо дополнительного ПО и конфигураций.

Для того, чтобы проверить технологию WebRTC в деле и запустить на ней простую онлайн трансляцию, мы использовали серверное ПО Flashphoner WebRTC Media & Broadcasting Server. В фичах заявлена возможность транслировать WebRTC потоки в режиме «один ко многим» (one-to-many), а так же поддержка IP камер и систем видеонаблюдения через RTSP протокол; в настоящем обзоре мы сосредоточимся на web-web трансляциях и их особенностях.

Установка WebRTC Media & Broadcasting Server

Поскольку для Windows системы версии сервера не оказалось, а устанавливать виртуалку типа VMWare+Linux не хотелось, протестировать онлайн трансляции на домашнем Windows компьютере не получилось. Чтобы сэкономить время решили взять инстанс на облачном хостинге вроде такого:

Это был Centos x86_64 версии 6.5 без какого- либо предустановленного ПО в датацентре Амстердама. Таким образом, все, что мы получили в распоряжение, — это сервер и ssh доступ к нему. Для тех, кто знаком с консольными командами Linux, установка WebRTC сервера обещает пройти просто и безболезненно. Итак, что мы сделали:

1. Скачать архив:

$wget https://сайт/download-wcs5-server.tar.gz

2. Распаковать:

$tar -xzf download-wcs5-server.tar.gz

3. Установить:

$cd FlashphonerWebCallServer

Во время инсталляции ввевсти IP адрес сервера: XXX.XXX.XXX.XXX

4. Активировать лицензию:

$cd /usr/local/FlashphonerWebCallServer/bin

$./activation.sh

5. Запустить WCS сервер:

$service webcallserver start

6. Проверить лог:

$tail - f /usr/local/FlashphonerWebCallServer/logs/flashphoner_manager.log

7. Проверить, что два процесса на месте:

$ps aux | grep Flashphoner

Процесс установки закончен.

Тестирование WebRTC онлайн-трансляций

Тестирование трансляций оказалось делом нехитрым. В дополнение к серверу есть web-клиент, который состоит из десятка Javascript, HTML и CSS файлов и был развернут нами в папку /var/www/html на этапе установки. Единственное, что пришлось сделать, это вписать IP адрес сервера в конфиг flashphoner.xml, чтобы web-клиент мог установить соединение с сервером по HTML5 Websockets. Опишем процесс тестирования.

1. Открываем страницу тестового клиента index.html в Chrome браузере:

2. Для того чтобы начать трансляцию, нужно нажать кнопку «Start» посередине экрана.
Перед тем как это сделать, необходимо убедиться что веб-камера подключена и готова к работе. Особых требований к вебкамере нет, мы, например, использовали стандартную встроенную в ноутбук камеру с разрешением 1280×800.

Chrome браузер обязательно попросит доступ к камере и микрофону для того чтобы пользователь понимал, что его видео будет отправлено на Интернет-сервер и разрешил это сделать.

3. Интерфейс представляет собой успешную трансляцию видеопотока с камеры на WebRTC сервер. В правом верхнем углу индикатор указывает, что поток уходит на сервер, в нижнем углу кнопка «Стоп» для остановки отправки видео.

Обратите внимание на ссылку в поле снизу. Она содержит уникальный идентификатор этого потока, так любой желающий может присоединиться к просмотру. Достаточно открыть эту ссылку в браузере. Чтобы ее скопировать в буфер обмена нужно кликнуть по кнопке «Copy».

В реальных приложениях вроде вебинаров, лекций, онлайн видео трансляций или интерактивного TV разработчикам придется реализовывать раздачу этого идентификатора определенным группам зрителей для того, чтобы они смогли подключиться к нужным потокам, но это уже логика работы приложения. WebRTC Media & Broadcasting Server ее не затрагивает, а занимается только раздачей видео.

5. Соединение установлено и зритель видит поток на экране. Теперь он может отправить ссылку кому-то другому, остановить воспроизведение потока либо включить полноэкранный режим, пользуясь контролами в правом нижем углу.

Результаты тестирования WebRTC сервера онлайн трансляций

Во время тестов задержка выглядела идеальной. Пинг до датацентра составил около 100 миллисекунд и задержка была не различима глазом. Отсюда, можно предположить, что реальная задержка составляет те же 100 плюс минус несколько десятков миллисекунд на время буферизации. Если сравнивать с Flash видео: в подобных тестах Flash ведет себя не так хорошо, как WebRTC. Так, если на схожей сети шевельнуть рукой, то движение на экране можно увидеть только через одну/две секунды.

Относительно качества отметим, что на движениях иногда можно различить кубики. Это соответствует природе кодека VP8 и его основной задаче — обеспечить видео связь в реальном времени с приемлемым качеством и без задержек в коммуникации.

Сервер достаточно прост в установке и настройке, для его запуска не требуется каких-либо серьезных навыков кроме знания Linux на уровне продвинутого пользователя, умеющего выполнять команды из консоли через ssh и пользоваться текстовым редактором. В итоге нам удалось наладить онлайн трансляцию one-to-many между браузерами. Подключение дополнительных зрителей к потоку также не вызвало проблем.

Качество трансляции оказалось вполне приемлемым для вебинаров и онлайн вещаний. Единственное, что вызвало некоторые вопросы, — это разрешение видео. Камера поддерживает 1280×800, но разрешение на тестовой картинке очень похоже на 640×480. Видимо, этот вопрос нужно уточнять у разработчиков.

Видео по тестированию трансляции с веб-камеры
через WebRTC-сервер

Европейские пользователи Сети разделились на две части: согласно опросу Института анализа общественного мнения в Алленбахе (Германия), Skype, чат и системы мгновенного обмена сообщениями стали неотъемлемой частью повседневной жизни для 16,5 млн. взрослых и детей, 9 млн. используют эти службы от случая к случаю, а 28 млн. к ним не прикасаются.

Ситуация может измениться, поскольку теперь в Firefox интегрирована технология коммуникаций в реальном времени (WebRTC ), а также сам клиент. Запустить аудио- и видеочат теперь ничуть не сложнее, чем открыть сайт. Такие сервисы, как Facebook и Skype, напротив, делают ставку на решения с использованием отдельного клиента и созданием учетной записи.

WebRTC отличается не только простотой применения. Этот метод позволяет даже установить прямое соединение между двумя браузерами . Таким образом, аудио- и видеоданные не проходят через сервер, где может случиться перегрузка или же администратор которого не отличается особой щепетильностью в отношении частной сферы или защиты данных. Благодаря прямому соединению для WebRTC не нужна ни регистрация, ни учетная запись в какой-либо службе.

Для начала беседы требуется только пройти по ссылке. Общение остается приватным , поскольку поток данных шифруется. Коммуникацией в реальном времени через браузер компания Google начала активно заниматься еще в 2011 году, когда и опубликовала исходный код своей реализации WebRTC.

Вскоре после этого Chrome и Firefox получили собственные WebRTC-движки. В настоящее время их мобильные варианты оснащены как этой технологией, так и устанавливаемым вместе с Android 5.0 движком WebView 3.6, который используется приложениями.

Для коммуникации в реальном времени в веб-просмотрщике должны быть внедрены соответствующие интерфейсы JavaScript. С помощью GetUserMedia программное обеспечение активирует захват из аудиои видеоисточников, то есть с веб-камеры и микрофона. RTCPeerConnection отвечает за установление соединения, а также за саму коммуникацию.

Параллельно с интеграцией в браузер рабочая группа Консорциума Всемирной паутины (W3C) форсировала процесс стандартизации WebRTC. Он должен завершиться уже в 2015-го году.

WebRTC довольствуется малым

Для использования службы WebRTC не требуется много ресурсов, поскольку сервер соединяет только собеседников. Установка соединения также не представляет особой сложности. Сначала браузер подает серверу WebRTC сигнал, что он планирует начать вызов. От сервера он получает HTTPS-ссылку - связь осуществляется в зашифрованном виде. Этот линк пользователь отправляет своему собеседнику. После этого браузер запрашивает у пользователя разрешение на доступ к веб-камере и микрофону.

Чтобы установить прямое потоковое соединение с собеседником, браузер получает от службы WebRTC ее IP-адрес и данные конфигурации. Веб-просмотрщик собеседника поступает таким же образом.

Чтобы потоковое соединение функционировало без сбоев и в хорошем качестве, в браузере работают три движка. Два из них оптимизируют и сжимают аудиои видеоданные, третий ответственен за их транспортировку. Он пересылает данные посредством протокола SRTP (Secure Real-time Transport Protocol), который позволяет осуществлять зашифрованную потоковую передачу в реальном времени.

Если прямое соединение установить не удается, WebRTC ищет другой путь. К примеру, это происходит в том случае, когда сетевые настройки препятствуют тому, чтобы STUN-сервер смог сообщить IP-адрес. Стандартом WebRTC предусмотрено, что в этом случае беседа состоится, но с промежуточным включением TURN-сервера (Traversal Using Relays around NAT). Так, на сайте netscan.co можно проверить, реализуется ли WebRTC на вашем компьютере и с вашим доступом к Сети.

Как осуществляется соединение

Сначала необходимо зарегистрировать беседу (1). Служба WebRTC дает ссылку, которую необходимо отправить собеседнику. Браузер с помощью STUNсервера выясняет свой собственный IP-адрес (2), отправляет его сервису и получает IP партнера для установки прямого соединения (3). Если использовать STUN не удается, беседа перенаправляется с помощью TURNсервера (4).

Общение по технологии WebRTC в браузере запускается с помощью кода JavaScript. После этого за коммуникацию отвечают три движка: голосовой и видеодвижки собирают мультимедийные данные с веб-камеры и микрофона, а транспортный движок объединяет информацию и пересылает поток в зашифрованном виде, используя протокол SRTP (Secure Real-time Protocol).

Какие браузеры работают с WebRTC

Chrome и Firefox оснащены движком WebRTC, который использует такие службы, как talky.io. Браузер от Mozilla может работать напрямую со своим собственным клиентом.

Google и Mozilla продолжают развивать идею коммуникации в реальном времени: Chrome может проводить конференцию WebRTC с несколькими участниками, а новый клиент Hello в Firefox разработан при содействии с дочерней компанией телекоммуникационного гиганта Telefonica. Apple пока что остается в стороне, в Safari WebRTC ожидать пока не стоит. Однако существует множество альтернативных приложений для iOS и плагинов для Safari.

Корпорация Microsoft идет несколько иным курсом. В качестве владельца конкурентного сервиса Skype данная компания не собирается так просто капитулировать перед WebRTC. Вместо этого Microsoft разрабатывает технологию под названием ORTC (Object Real-Time Communications) для Internet Explorer.

Такие отличия от WebRTC, как иные кодеки и протоколы для установления контакта с сервером, незначительны и со временем, скорее всего, превратятся в дополнение к WebRTCстандарту, который включит в себя эти расхождения. Таким образом, за бортом остается только Apple - как обычно.

Фото: компании-производители; goodluz/Fotolia.com

Цель этой статьи - на демонстрационном образце пирингового видеочата (p2p видеочата) ознакомиться с его структурой и принципом работы. Для этой цели воспользуемся многопользовательским демонстрационным образцом пирингового видеочата webrtc.io-demo. Его можно скачать по ссылке: https://github.com/webRTC/webrtc.io-demo/tree/master/site .

Необходимо отметить, что GitHub - это сайт или веб-сервис для совместной разработки Web-проектов. На нем разработчики могут размещать коды своих разработок, обсуждать их и общаться друг с другом. Кроме того, некоторые крупные IT-компании размещают свои официальные репозитории на этом сайте. Сервис является бесплатным для проектов с открытым исходным кодом. GitHub - это хранилище библиотек открытого, свободного исходного кода.

Итак, скачанный с GitHub демонстрационный образец пирингового видеочата, разместим на диске C персонального компьютера в созданной директории для нашего приложения "webrtc_demo".

Рис. 1

Как следует из структуры (рис.1) пиринговый видеочат состоит из клиентского script.js и серверного server.js скриптов, реализованных на языке программирования JavaScript. Скрипт (библиотека) webrtc.io.js (CLIENT) - обеспечивает организацию коммуникаций в реальном времени между браузерами по одноранговой схеме: "клиент-клиент", а webrtc.io.js (CLIENT) и webrtc.io.js (SERVER), используя протокол WebSocket, обеспечивают дуплексную связь между браузером и веб-сервером по архитектуре "клиент-сервер".

Скрипт webrtc.io.js (SERVER) входит в библиотеку webrtc.io и находится в директории node_modules\webrtc.io\lib. Интерфейс видеочата index.html реализован на HTML5 и CSS3. Содержимое файлов приложения webrtc_demo можно посмотреть одним из html-редакторов, например "Notepad++".

Принцип работы видеочата будем проверять в файловой системе ПК. Для запуска сервера (server.js) на ПК необходимо установить среду выполнения node.js. Node.js позволяет запускать JavaScript-код вне браузера. Скачать node.js можно по ссылке: http://nodejs.org/ (версия v0.10.13 на 15.07.13). На главной страничке сайта node.org щелкаем на кнопке download и переходим на http://nodejs.org/download/. Для пользователей windows сначала скачиваем win.installer (.msi), затем запускаем win.installer (.msi) на ПК, и устанавливаем nodejs и "npm package manager" в директорию Program Files.

Рис. 2

Таким образом, node.js состоит из среды разработки и выполнения JavaScript кода, а также из набора внутренних модулей, которые можно установить с помощью менеджера или диспетчера пакетов npm.

Для установки модулей необходимо в командной строке из директории приложения (например, "webrtc_demo") выполнить команду: npm install имя_модуля . В процессе установки модулей npm-менеджер создает папку node_modules в директории, из которой была выполнена установка. В процессе работы nodejs автоматически подключает модули из директории node_modules.

Итак, после установки node.js, открываем командную строку и обновим модуль express в папке node_modules директории webrtc_demo с помощью менеджера пакетов npm:

C:\webrtc_demo>npm install express

Модуль express - это веб-фреймворк для node.js или веб-платформа для разработки приложений. Чтобы иметь глобальный доступ к express, можно установить его таким образом: npm install -g express .

Затем обновим модуль webrtc.io:

C:\webrtc_demo>npm install webrtc.io

Затем в командной строке запускаем сервер: server.js:

C:\webrtc_demo>node server.js

Рис. 3

Все, сервер работает успешно (рисунок 3). Теперь с помощью веб-браузера можно обратиться к серверу по ip-адресу и загрузить веб-страницу index.html, с которой веб-браузер будет извлекать код клиентского скрипта - script.js и код скрипта webrtc.io.js, и выполнять их. Для работы пирингового видеочата (для установки соединения между двумя браузерами) необходимо с двух браузеров, поддерживающих webrtc, обратиться по ip-адресу к сигнальному серверу, работающему на node.js.

В результате откроется интерфейс клиентской части коммуникационного приложения (видеочата) с запросом на разрешение доступа к камере и микрофону (рис. 4).

Рис. 4

После щелчка на кнопке "Разрешить" подключаются камера и микрофон для мультимедийное общения. Кроме того, через интерфейс видеочата можно общаться текстовыми данными (рис. 5).

Рис. 5

Необходимо отметить, что . Сервер является сигнальным, и в основном предназначен для установки соединения между браузерами пользователей. Для работы серверного скрипта server.js, обеспечивающего WebRTC-сигнализацию, используется Node.js.