Springboot+vue基于kurento实现浏览器p2p视频通话
基于 kurento 实现的浏览器 p2p 视频通话。首先上效果图： kurento 官网提供了 springboot 一对一的视频通话的 demo，我需要将它移植到我们的 springboot+vue 的前后端分离的类似于 QQ 聊天项目中。移植时遇到了不少问题，于是放弃了 demo 中使用的 Spring-websocket 方案，使用 spring-boot-starter-webso
基于 kurento 实现的浏览器 p2p 视频通话。首先上效果图：
kurento 官网提供了 springboot 一对一的视频通话的 demo，我需要将它移植到我们的 springboot+vue 的前后端分离的类似于 QQ 聊天项目中。移植时遇到了不少问题，于是放弃了 demo 中使用的 Spring-websocket 方案，使用 spring-boot-starter-websocket 重写。
1、环境配置
1. 安装 kurento 媒体服务器
WebRTC是一组协议和 api ，可通过对等连接为浏览器和移动应用程序提供实时通信（RTC）功能。而 kurento 在它的基础上提供了更多的功能：媒体传输，处理，记录和播放等。详细介绍请前往 kurento 官网 查看。
kurento 媒体服务器仅支持直接安装在 Ubuntu 上。为了能够在 win10 平台安装测试、在 centos7 服务器上运行，只能通过 docker 安装。安装命令如下：
docker pull kurento/kurento-media-server:latest
docker run -itd --name kms -p 8888:8888 kurento/kurento-media-server:latest /bin/bash
安装完成后可用如下命令验证：
curl \
--include \
--header "Connection: Upgrade" \
--header "Upgrade: websocket" \
--header "Host: 127.0.0.1:8888" \
--header "Origin: 127.0.0.1" \
http://127.0.0.1:8888/kurento
如果出现如下结果，则说明安装成功：
HTTP/1.1 500 Internal Server Error
Server: WebSocket++/0.7.0
2. 安装 stun/turn 打洞服务器
由于 NAT 隐藏了端点的真实IP地址，端点之间建立端到端直接连接就非常困难。这就需要 stun 和 turn 服务器的协助。stun 为端点提供公共 IP 地址建立 p2p 连接，如果连接成功，则不再需要中继的协助。如果 NAT 穿透失败，那么就需要使用 turn 服务器提供中继服务进行通讯。
网上关于 stun/turn 服务器的部署教程非常多。由于安装 kurento 时使用了 docker，所以这里直接使用 docker 安装。github 上有人将所有操作写在了 dockerfile 里，直接使用这个安装更方便，避免踩坑。https://github.com/konoui/kurento-coturn-docker.git
cd /kurento-coturn-docker/coturn/
# 记住加点
sudo docker build --tag coturn .
# 后台运行 coturn
sudo docker run -p 3478:3478 -p 3478:3478/udp coturn
该 dockerfile 配置 turn 的用户名和密码都是 kurento。如需自定义，请在 dockerfile 文件中的 26-27 行中自定义。
ENV TURN_USERNAME kurento
ENV TURN_PASSWORD kurento
然后前往 https://webrtc.github.io/samples/src/content/peerconnection/trickle-ice/ 该网站中输入 turn:ip:3478以及用户名密码，出现如图所示的 relay 和 done 说明成功。
3. kurento 设置打洞服务器地址
直接进入 docker 找到 kurento 的配置文件：
docker exec -it kms /bin/bash
apt-get update
apt-get install vim
cd /etc/kurento/modules/kurento/
vim WebRtcEndpoint.conf.ini
添加一行：
turnURL=用户名:密码@ip:3478?transport=udp
1.5、运行 kurento 官网提供的 demo
这是官网提供的一对一视频 demo。按照里面提供的 github 地址克隆到本地然后可以打包运行。
注意，如果要运行 kurento 官网中的 demo，可能会无法正常通话。默认情况下，demo 调用的 stun 服务器是它自己的。正如官网所说，如果需要使用自己配置好的 stun 服务器，需要执行如下命令：
mvn -U clean spring-boot:run -Dkms.url=ws://kms_host:kms_port/kurento
但我依然无法成功。所以需要在 demo 中的 index.js 中添加自己的配置。在 function call()和 function incomingcall()的 var options = {...}之前添加：
// 添加自己的中继服务器的配置，否则会默认指向谷歌的服务器
var iceservers = {
"iceServers": [
{
urls:"stun:your_server_ip:3478"
},
{
urls: ["turn:your_server_ip:3478"],
username: "kurento",
credential: "kurento"
}
]
};
然后对 options 进行如下修改：
var options = {
localVideo: videoInput,
remoteVideo: videoOutput,
onicecandidate: onIceCandidate,
onerror: onError,
configuration: iceservers
};
这样就能运行成功。
2、后端实现
springboot 所需依赖为：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.kurento</groupId>
<artifactId>kurento-client</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.kurento</groupId>
<artifactId>kurento-utils-js</artifactId>
</dependency>
前后端使用 websocket 进行通信。VideoHandler 类注册为一个实例，负责处理 /videoCall的通信。方法 onMessage()用于接受消息，根据消息类型调用不同的方法进行处理：
@OnMessage
public void onMessage(Session session, String message) throws Exception {
JsonObject jsonMessage = gson.fromJson(message, JsonObject.class);
UserSession user = getUserSessionBySession(session);
switch (jsonMessage.get("type").getAsString()) {
case "login":
try {
login(session, jsonMessage);
} catch (Throwable t) {
ErrorResponse(t, session, "loginResponse");
}
break;
case "call":
try {
call(user, jsonMessage);
} catch (Throwable t) {
ErrorResponse(t, session, "callResponse");
}
break;
case "incomingCallResponse":
incomingCallResponse(user, jsonMessage);
break;
case "onIceCandidate": {
JsonObject candidate = jsonMessage.get("candidate").getAsJsonObject();
if (user != null) {
IceCandidate cand =
new IceCandidate(candidate.get("candidate").getAsString(), candidate.get("sdpMid")
.getAsString(), candidate.get("sdpMLineIndex").getAsInt());
user.addCandidate(cand);
}
break;
}
case "stop":
stop(session);
break;
default:
break;
}
}
当收到前端发送 type = login的消息时，用户的在线状态得以记录在 HashMap 中；
// 这里存储 useruserID-UserSession
private static ConcurrentHashMap<String, UserSession> usersByUserID = new ConcurrentHashMap<>();
// 这里则是 Session.id-UserSession
private static ConcurrentHashMap<String, UserSession> usersBySessionId = new ConcurrentHashMap<>();
private void login(Session session, JsonObject jsonObject) throws IOException {
String userID = jsonObject.get("userID").getAsString();
UserSession user = new UserSession(session, userID);
usersByUserID.put(userID, user);
usersBySessionId.put(session.getId(), user);
logger.info("userID: " + userID + "is online.");
}
当收到 type = call的消息时，服务器判断被呼叫者是否在线/正忙，如果在线且空闲就发送消息给被呼叫者，等待他的应答；
private void call(UserSession caller, JsonObject jsonMessage) throws IOException {
String callerID = jsonMessage.get("callerID").getAsString();
String calleeID = jsonMessage.get("calleeID").getAsString();
JsonObject response = new JsonObject();
if (!exists(calleeID)) {
response.addProperty("type", "callResponse");
response.addProperty("callResponse", "notOnline");
caller.sendMessage(response);
logger.info("videoCall: " + callerID + " call to " + calleeID + ": NotOnline.");
return;
}
UserSession callee = getUserSessionByUserID(calleeID);
// 判断对方是不是正忙
if (callee.getState() == 1) {
response.addProperty("type", "callResponse");
response.addProperty("callResponse", "isBusy");
caller.sendMessage(response);
logger.info("videoCall: " + callerID + " call to " + calleeID + ": isBusy.");
return;
}
// 设置呼叫者正忙状态
caller.setStateCalling();
caller.setSdpOffer(jsonMessage.getAsJsonPrimitive("sdpOffer").getAsString());
caller.setCallingTo(calleeID);
response.addProperty("type", "incomingCall");
response.addProperty("callerID", callerID);
callee.sendMessage(response);
callee.setCallingFrom(callerID);
logger.info("videoCall: " + callerID + " call to " + calleeID + ": send incomingCall to " + calleeID);
}
当收到 type = incomingCallResponse的消息时，如果被呼叫者接受了消息，服务器将创建一个 CallMediaPipeline 对象，以封装媒体管道的创建和管理，然后，该对象用于与用户的浏览器协商媒体交换…
代码过长，请点击 VideoHandler.java 查看。
详细的 websocket 通信流程以及格式请查看 websocket流程。详细实现请看代码。
此外，springboot 项目必须配置 https。ssl证书可以通过 openjdk 免费申请。请自行搜索配置方法。
3、vue 实现
vue 的主要实现请查看 socketForVideo.js 。并且在 vue 项目的 main.js中把它设为全局 api 供调用：
import * as wssApi from './assets/js/socketForVideo.js'
Vue.prototype.$wssApi = wssApi
vue 中使用 websocket 与后端进行通信:
let wss = new WebSocket('wss://localhost:8443/videoCall'); // 记得改成服务器ip
// 发送消息
function sendMessage(message) {
var jsonMessage = JSON.stringify(message);
console.log('Sending message: ' + jsonMessage);
wss.send(jsonMessage);
}
当用户登录成功时，需要调用 login 函数告知服务器：
this.$wssApi.login(userID);
其中 login() 的代码：
export function login(loginID) {
var loginMessage = {
type: 'login',
userID: loginID
};
sendMessage(loginMessage);
}
当用户点击通话按钮向好友发起通话时，调用 call() 函数，启用 webrtc 通信，调用摄像头，并向服务器发送申请:
export var videoInput;
export var videoOutput;
export function call(callerID, calleeID) {
callerIDtmp = callerID;
calleeIDtmp = calleeID;
// 添加自己的中继服务器的配置，否则会默认指向谷歌的服务器
var iceservers = {
"iceServers": [
{
urls:"stun:your_ip:3478"
},
{
urls: ["turn:your_ip:3478"],
username: "kurento",
credential: "kurento"
}
]
};
var options = {
localVideo : videoInput,
remoteVideo : videoOutput,
onicecandidate : onIceCandidate,
onerror: onError,
configuration: iceservers
}
// 调js库，启用WebRtc通信
webRtcPeer = new kurentoUtils.WebRtcPeer.WebRtcPeerSendrecv(options,
function(error) {
if (error) {
return console.error(error);
}
webRtcPeer.generateOffer(onOfferCall);
});
}
function onOfferCall(error, offerSdp) {
if (error)
return console.error('Error generating the offer');
console.log('Invoking SDP offer callback function');
var message = {
type : 'call',
callerID : callerIDtmp,
calleeID : calleeIDtmp,
sdpOffer : offerSdp
};
sendMessage(message);
}
vue 组件中用于显示视频的代码：
<div class="col-md-6">
<b-button variant="primary" class="text-center" @click="call">call</b-button>
</div>
<div id="videoBig">
<video id="videoOutput" autoplay width="640px" height="480px"></video>
</div>
<div id="videoSmall">
<video id="videoInput" autoplay width="240px" height="180px" poster="../assets/logo.png"></video>
</div>
然后传递到 js 中：
<script>
export default {
name: 'video',
computed : {
input: {
get: function() {
return document.getElementById('videoInput');
}
},
output: {
get: function() {
return document.getElementById('videoOutput');
}
}
},
mounted() {
this.$wssApi.setInputAndOutput(this.input, this.output);
},
methods: {
call() {
this.$wssApi.call(this.callerID, this.calleeID);
},
}
}
</script>
这样点击 call 就能发起通话了。
vue 中同样需要针对服务器发来的不同消息进行不同的处理：
wss.onmessage = function(message) {
var parsedMessage = JSON.parse(message.data);
console.info('Received message: ' + message.data);
switch (parsedMessage.type) {
case 'loginResponse':
// registerResponse(parsedMessage);
break;
case 'callResponse': // 用户主动发起通话时会向服务器发送消息，服务器处理结果会返回该消息(不在线、拒绝、同意等)
callResponse(parsedMessage);
break;
case 'incomingCall': // 用户收到了其他人的通话申请，就会收到服务器发来的这个消息
incomingCall(parsedMessage);
break;
case 'startCommunication': // 被呼叫者同意申请后，服务器处理时会发来这个消息
startCommunication(parsedMessage);
break;
case 'stopCommunication': // 对方主动停止通话，你会收到这个消息
console.info('Communication ended by remote peer');
stop(true);
break;
case 'iceCandidate':
webRtcPeer.addIceCandidate(parsedMessage.candidate, function(error) {
if (error)
return console.error('Error adding candidate: ' + error);
});
break;
default:
console.error('Unrecognized message', parsedMessage);
}
}
例如在发起通话申请时会收到服务器的处理结果，需要处理对方是否在线、拒绝等情况。如果对方接受，则开启视频通话：
function callResponse(message) {
if (message.callResponse == 'notOnline') { // 对方不在线
console.info('Your friend is not online. Closing call');
// stop();
} else if(message.callResponse == 'isBusy' ) { // 对方正忙
console.info('Your friend is busy. Closing call');
stop();
} else if(message.callResponse == 'rejected') {
console.info('You are rejected.');
stop();
} else {
webRtcPeer.processAnswer(message.sdpAnswer, function(error) {
if (error)
return console.error(error);
});
}
}
完整代码请前往我的 github 查看：videoCall-springboot-vue。
springboot 代码可跑通，而 vue 代码需要自行补全。
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