WebRTC中的几个Channel

原创于 2025-05-16 10:52:04 发布 · 1k 阅读

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#webrtc #音视频 #媒体 #网络协议

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一、我指的是谁？

以视频为例，常见的有：MediaChannel、VideoMediaChannel、WebRtcVideoChannel、BaseChannel、VideoChannel，那么，为什么要这么多Channel，只写一个叫做SuperChannel行不行（很多程序猿同胞都这么干，大而全，吃一个就饱了）？？肯定是可以实现功能了，不过没有架构设计思想，以后扩展会很麻烦，并且会有很多重复代码。接下来一探究竟：

二、分层思想：

首先，我们WebRTC供用户调用的封装特别厉害，就是应用层了，典型的就是PeerConnection那一层，下面操作硬件或者系统的引擎层差异就比较大，因此，首先得把这几个Channel分成两层：
引擎层的：
MediaChannel、VideoMediaChannel、WebRtcVideoChannel
应用层的：
BaseChannel、VideoChannel

三、引擎层：

1. `MediaChannel`

定位：媒体通道的顶级抽象接口，定义所有媒体类型（音频、视频）的通用行为。
核心职责：
- 媒体流的基本控制（如启动 / 停止发送）。
- 编解码参数协商（如设置发送 / 接收参数）。
- 统计信息收集（如带宽使用、丢包率）。

关键接口：

class MediaChannel {
public:
    virtual bool SetSendParameters(const SendParameters& params) = 0;
    virtual bool SetRecvParameters(const RecvParameters& params) = 0;
    virtual bool GetStats(MediaStats* stats) = 0;
    // ...
};

2. `VideoMediaChannel`

定位：视频通道的专用抽象接口，继承自 MediaChannel，扩展视频特有的功能。
核心职责：
- 视频编解码配置（如分辨率、帧率、编码格式）。
- 视频渲染控制（如设置渲染器、调整显示参数）。
- 视频质量增强（如生成关键帧、配置 FEC）。

关键接口 ：

class VideoMediaChannel : public MediaChannel {
public:
    virtual bool SetVideoSend(uint32_t ssrc, VideoSource* source) = 0;
    virtual bool SetSink(uint32_t ssrc, VideoSinkInterface* sink) = 0;
    virtual void GenerateKeyFrame(uint32_t ssrc) = 0;
    // ...
};

3. `WebRtcVideoChannel`

定位：基于 WebRTC 原生库的视频通道具体实现，继承自 VideoMediaChannel。
核心职责 ：
- 将抽象接口映射到 WebRTC 原生 API（如 webrtc::VideoTrack、RtpSender）。
- 管理 WebRTC 组件的生命周期（如编码器、网络传输）。

关键实现 ：

class WebRtcVideoChannel : public VideoMediaChannel {
public:
    bool SetVideoSend(uint32_t ssrc, VideoSource* source) override {
        // 创建 WebRTC 视频轨道
        video_track_ = factory_->CreateVideoTrack(ssrc, source);
        // 配置编码器
        return ConfigureEncoder(params);
    }
    
    bool SetSink(uint32_t ssrc, VideoSinkInterface* sink) override {
        // 将渲染器绑定到 WebRTC 轨道
        video_track_->AddOrUpdateSink(sink, rtc::VideoSinkWants());
        return true;
    }
    // ...
};

四、应用层（业务封装与公共逻辑）

1. `BaseChannel`

定位：音视频通道的公共基类，封装媒体通道的实现细节（非接口）。
核心职责 ：
- 网络传输管理（如 UDP/TCP 套接字配置）。
- 带宽估计与码率控制的公共逻辑。
- 错误处理与状态管理。

关键实现 ：

class BaseChannel {
protected:
    rtc::scoped_refptr<webrtc::Transport> transport_;
    BitrateAllocator bitrate_allocator_;
    
    bool SendPacket(const uint8_t* data, size_t length) {
        // 底层网络发送逻辑
        return transport_->SendRtp(data, length, options);
    }
    
    void OnNetworkQualityChanged(NetworkQuality quality) {
        // 网络质量变化时的通用处理逻辑
        bitrate_allocator_.UpdateEstimate(quality);
    }
};

2. `VideoChannel`

定位：面向应用开发者的视频通道实现，继承自 BaseChannel，并可能实现 VideoMediaChannel 接口。
核心职责 ：
- 提供易用的视频控制 API（如 StartVideo ()、StopVideo ()）。
- 整合视频特有的业务逻辑（如双流策略、渲染优化）。

关键实现 ：

class VideoChannel : public BaseChannel, public VideoMediaChannel {
public:
    bool StartVideo() {
        // 组合多个操作：创建轨道、配置编码器、启动发送
        if (!CreateVideoTrack()) return false;
        if (!ConfigureEncoder()) return false;
        return StartSending();
    }
    
    bool SetSink(uint32_t ssrc, VideoSinkInterface* sink) override {
        // 调用 BaseChannel 的网络传输能力
        if (!BaseChannel::IsReady()) return false;
        // 设置渲染器
        return video_track_->AddOrUpdateSink(sink, rtc::VideoSinkWants());
    }
};

五、分层协作模式

1. 接口继承关系

MediaChannel (抽象接口)
    ↑
    │
VideoMediaChannel (视频专用接口)
    ↑
    │
WebRtcVideoChannel (WebRTC 实现)

2. 实现继承关系

BaseChannel (公共实现基类)
    ↑
    │
VideoChannel (视频业务实现，可能实现 VideoMediaChannel 接口)

3.典型协作流程：

四、设计价值与应用场景

1. 引擎层的接口抽象

价值：
- 支持多实现：可同时存在 WebRTC 实现、模拟实现或自定义实现。
- 便于测试：通过 Mock VideoMediaChannel 接口，可独立测试上层业务逻辑。
应用场景 ：
- 跨平台开发（如 Web、Android、iOS 共用同一套接口）。
- 单元测试与集成测试。

2. 应用层的公共基类

价值：
- 代码复用：避免在 VideoChannel 和 AudioChannel 中重复实现网络传输、带宽控制等逻辑。
- 统一管理：集中处理错误、状态和资源释放。
应用场景 ：
- 同时支持音频和视频的应用（如视频会议系统）。
- 需统一网络策略的场景（如弱网环境下的自适应调整）。