WebRTC的协议问题

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2024-09-19 222 阅读6分钟

WebRTC的协议问题

1. 为什么WebRTC需要信令协议？

信令的作用

信令协议在WebRTC中主要用于协商和建立连接。虽然WebRTC的实际媒体传输是点对点（P2P）的，但在建立这个P2P连接之前，双方必须进行一些必要的信息交换。这些信息包括：

会话描述协议（SDP） ：
- SDP包含音视频流的参数信息，如编解码器、媒体类型、分辨率、带宽等。双方需要协商这些信息，以确保可以理解和兼容对方的媒体流。
网络地址候选（ICE候选） ：
- 每个对等端需要知道对方的网络地址，以便能够尝试建立P2P连接。ICE候选中包含了本地网络地址、公网地址、以及通过STUN或TURN获取的地址。
连接建立前的协商：
- 信令还用于交换一些其他必要的控制信息，如媒体流的添加或移除、流的重新协商等。

没有信令协议会怎么样？

P2P连接无法建立：信令过程是建立WebRTC P2P连接的前提。如果没有信令协议，双方将无法交换必要的SDP和ICE候选信息，也就无法进行后续的NAT穿透和P2P连接。
媒体流不兼容：如果双方没有通过信令协商媒体编码参数（如视频编码器是H.264还是VP8），即使能够建立连接，媒体流也可能无法正常解码和播放。

总结来说，信令协议是WebRTC的起点，虽然它不涉及实际的数据传输，但它是建立P2P连接、交换关键信息、以及媒体流协商的核心机制。

2. 为什么有了RTP还需要RTCP？没有RTCP会怎么样？

RTP与RTCP的作用

RTP（Real-time Transport Protocol） ：RTP是WebRTC中用于传输音视频数据的主要协议。它负责将音视频流分成数据包，并通过网络发送给接收方。RTP能够处理音视频流的时间戳和序列号，确保数据按顺序传输和播放。
RTCP（RTP Control Protocol） ：RTCP是RTP的伴随控制协议，负责监控和反馈RTP流的传输质量。RTCP传输的是控制信息，而非实际的媒体内容。它提供以下功能：
1. 传输质量监控：RTCP报告接收到的数据包数量、丢包率、延迟、抖动等，帮助发送方了解网络状况。
2. 带宽控制：通过RTCP，双方可以动态调整传输带宽，以适应网络条件变化。
3. 同步音视频：RTCP帮助保持音视频的同步，尤其是在音频和视频流分开传输时。
4. 参与者身份识别：RTCP可以携带参与者的标识信息，用于多方通话时的协作。

没有RTCP会怎么样？

无法监控传输质量：如果没有RTCP，发送方将无法得知网络传输过程中出现的丢包、延迟或抖动等问题。这会导致传输质量下降，而发送方无法进行调整。
带宽适配困难：RTCP的反馈机制可以帮助动态调整带宽。如果没有RTCP，双方就难以根据网络状况实时调整带宽，可能导致音视频质量下降，甚至卡顿。
音视频同步困难：RTCP帮助在分离的音视频流中维持同步。如果没有RTCP，音频和视频之间可能会出现不同步的问题（比如声音先到，而视频滞后）。

总结：RTP负责传输实际的数据，而RTCP则负责对传输过程进行反馈和控制。没有RTCP，WebRTC的传输质量和用户体验将大打折扣。

3. 为什么有了RTP还需要SCTP？没有SCTP会怎么样？

RTP与SCTP的作用

RTP：RTP用于传输实时的音频和视频数据，它非常适合处理实时性要求较高的媒体流。RTP设计时就考虑了对音视频的支持，如时间戳、序列号、以及网络抖动的处理。
SCTP（Stream Control Transmission Protocol） ：SCTP是WebRTC中用于数据通道的传输协议，它不同于RTP，专门用于在对等端之间传输非媒体的数据。SCTP的特点是：
1. 多流传输：SCTP支持多个独立的数据流，允许并行传输，这样即使其中一个流出现丢包，其他流不会受到影响。
2. 可靠性和无序传输的支持：SCTP可以根据需要选择可靠传输（类似TCP，保证数据按顺序和完整传输）或不可靠传输（类似UDP，允许数据丢失，但延迟低）。
3. 适用于非媒体数据传输：SCTP通常用于WebRTC的数据通道，适合文件传输、消息传递、实时游戏等。

没有SCTP会怎么样？

无法进行任意数据的传输：RTP是为音视频传输设计的，并不适合传输任意的应用层数据。没有SCTP，WebRTC的RTCDataChannel将无法使用，因此开发者将无法通过WebRTC实现实时的数据传输（如文本消息、文件等）。
无法支持多流传输：SCTP支持多流数据传输，有助于并行传输数据。如果没有SCTP，无法实现这种特性，在某些场景下会影响传输效率。
可靠性问题：RTP适合实时性要求高但可以容忍丢包的场景（如音视频），而SCTP则可以灵活地选择可靠传输模式。如果没有SCTP，数据传输的可靠性会受到影响，特别是在需要保证数据完整性的场景中（如文件传输）。

总结：RTP专注于实时媒体的传输，而SCTP则专注于数据的传输。没有SCTP，WebRTC的数据通道将无法使用，实时通信的应用场景将被严重限制。

总结

信令协议的必要性：信令协议负责在P2P连接之前交换必要的控制信息（如SDP、ICE候选等），为WebRTC连接的建立奠定基础。如果没有信令协议，WebRTC无法完成连接协商，P2P通信也无法启动。
RTP和RTCP的关系：RTP用于实际的音视频传输，而RTCP用于监控和优化RTP流的传输质量。如果没有RTCP，WebRTC无法监控传输状态、调整带宽、或同步音视频，从而降低传输质量。
RTP和SCTP的区别：RTP专注于实时媒体流的传输，而SCTP用于传输非媒体数据（如文件、消息等）。两者互补，没有SCTP，WebRTC的数据通道功能将无法实现，无法进行非媒体数据的可靠传输。

每个协议在WebRTC中都有特定的角色，它们相互协作，以确保实时通信的高效、安全和可靠。