前言

项目的 Web 端是 Vue3 框架，后端是 GO 框架。需要实现将客户端的本地摄像头媒体流推送至服务端，而我自己从未有媒体流相关经验，最初 leader 让我尝试通过 RTSP 协议推拉流，我的思路就局限在了 RTSP 方向。

最初使用的服务端流媒体处理服务器是RTSPToWeb

GitHub - deepch/RTSPtoWeb：RTSP 流到 WebBrowser

RTSPtoWeb 可以将 RTSP 流转换为可在 Web 浏览器中使用的格式，如 MSE（媒体源扩展）、WebRTC 或 HLS。

我打算在 Web 端将本地摄像头数据流以RTSP协议发送至服务端，通过RTSPtoWeb处理为Web可以使用的格式。客户端的推流软件我选择FFmpeg，我找到了可以在Vue中使用FFmpeg的方法：

FFmpeg——在Vue项目中使用FFmpeg（安装、配置、使用、SharedArrayBuffer、跨域隔离、避坑...）_vue ffmpeg-CSDN博客

在浏览器中我们是无法直接使用 FFmpeg 软件的，但好在有个东西叫 FFmpeg.wasm，它可以让 FFmpeg 的功能在浏览器中使用。我们在 Vue 项目中使用 FFmpeg.wasm 来代替手动输入命令行操作的 FFmpeg 软件。FFmpeg.wasm 是 FFmpeg 的纯 WebAssembly 接口，可以在浏览器内录制音频和视频，并进行转换和流式传输。但后面实际操作我发现，现在FFmpeg.wasm在0.12.0版本之后不再支持 NodeJS

FAQ | ffmpeg.wasm (ffmpegwasm.netlify.app)

但使用 FFmpeg.wasm 旧版本时我遇到好多报错。。。我第一次写前端能力属实不足，最后选择放弃了这条思路。。。有能力或者使用的不是 NodeJS 的小伙伴可以用 FFmpeg.wasm 在 Web 推流，很方便好用。

后面我又有一个歪点子，用 GO 编写从命令行端操作 FFmpeg 推拉流 API ，再打包为 exe 可执行文件，运行在客户端。但在小组开会后，这个方案被毙了。。。因为没有考虑客户需求，首先客户在 PC 端访问我们的 Web ，不仅需要下载 FFmpeg ，现在还得多下载一个 exe 文件；其次是考虑客户要在移动端使用。第一次实习，第一次做客户项目，考虑的没有很全面。

后面我发现为什么不直接用WebRTC呢？这可是专门用来解决Web媒体流的好东西！！！

于是我更改了方案，将mediamtx作为新的服务器，

GitHub - bluenviron/mediamtx: Ready-to-use SRT / WebRTC / RTSP / RTMP / LL-HLS media server and media proxy that allows to read, publish, proxy, record and playback video and audio streams.

mediamtx支持多种协议，可以解决很多需求，强推！！！

WebRTC简介

搞懂WebRTC ，看这一篇就够了-CSDN博客

WebRTC提供了基础的前端功能实现，仅仅通过JavaScript，Web端即可实现点对点的视频流、音频流或者其他数据的传输，所用到的知识点如下：

WHIP / WHEP 协议

WTN普及（一）WHIP/WHEP标准信令 - 知乎 (zhihu.com)

WebRTC（WebRTC-HTTP Ingestion Protocol）通过 WHIP 协议将音视频流从客户端传输到服务器。WHEP（WebRTC-HTTP Egress Protocol）允许基于浏览器的流媒体内容的低延迟观看。

WHIP / WHEP 不仅仅可以用作流媒体的传输。在未建立 WebRTC 之前，通讯双方需要商议彼此的媒体协议，也可能无法访问彼此的 IP，故我们需要信令服务器传递双方的 SDP 和 candidates 信息，而俩个协议在 WebRTC 之上增加了一个简单的信令层解决了这个问题，我们可以通过 WebStock 或者 http 向信令层发送信息。

SDP 协议

WebRTC通话原理（SDP、STUN、 TURN、 信令服务器）_webrtc stun服务器-CSDN博客

通信双方需要发送媒体流，而视频和音频都涉及到编码格式，故双方需要先协商统一编码格式，保证媒体流顺利发送。

SDP（Session Description Protocol）是一种用于描述多媒体会话的格式。它包含了会话的媒体类型、格式、传输协议和网络信息等。SDP 在 WebRTC 中用于协商音视频通话的各种参数，确保两个端点可以兼容并顺利进行通信。

NAT 穿透

NAT（Network Address Translation，网络地址交换）主要解决 IPv4 地址不够用和安全问题。通过多台主机共用一个公网 IP 地址来减缓 IPv4 地址不够用的问题。使用 NAT 后，主机隐藏在内网，这样黑客很难访问到内网主机，从而达到保护内网主机的目的。NAT 其实就是一种地址映射技术，它在内网地址与外网地址之间建立了映射关系。

通讯双方不在一个局域网内，则无法访问直接彼此的 IP，故需要 NAT 将双方的内网 IP 转换为 公网 IP，以便于双方可以互相访问。为实现穿透，我们需要用到 ICE（Interactive Connectivity Establishment，交互式连接创建）建立双方的网络连接。

ICE

WebRTC技术文档 -- 5.ICE（笔记）_webrtc ice-CSDN博客

ICE 是一种基于 offer/answer 模式解决 NAT 穿越的协议集合。它结合STUN和TURN协议，使客户端无需考虑网络位置和NAT类型即可动态发现最优传输路径。

实现的具体过程为：收集网络信息 Candidate、交换 Candidate、按优先级尝试连接。Candidate指可连接的候选者。每个候选者是包含address（IP地址）、port（端口号）、protocol（传输协议）、CandidateType（Candidate类型）、ufrag（用户名）等内容的信息集。WebRTC将Candidate分为host、srflx、prflx和relay四类，优先级依次由高到低。

STUN / TRUN

WebRTC学习之路---TURN/STUN服务原理及搭建_webrtc 客户端建立连接 stun-CSDN博客

ICE 使用 STUN Binding Request 和 Response，来获取公网映射地址和进行连通性检查。客户端向 STUN 服务器发送请求，STUN 服务器返回其看到的客户端的公共地址和端口。这样，客户就可以告诉其他对等方（Peer）自己的公共地址，以便建立直接连接。

ICE 使用 TURN 协议作为 STUN 的辅助，在点对点穿越失败的情况下，借助于 TURN 服务的转发功能，来实现互通。客户端首先尝试使用 STUN 获取公共地址。如果双方无法通过公共地址直接连接，客户端可以将媒体发送到 TURN 服务器，由 TURN 服务器转发到对等方。这种方式虽然增加了延迟，但可以保证连接的建立。

WebRTC 流程图

WebRTC的建立如下图：

在下面代码中，Web端（client）与远端（mediamtx 服务器）通过 HTTP 请求进行交互实现信令。

具体实现

安装运行mediamtx

mediamtx 我们只需要直接下载独立二进制文件运行即可。

下载地址：Releases · bluenviron/mediamtx (github.com)

windows 系统下载圈出来的即可，解压后里面有一个 exe 文件，打开即可

通过WebRTC发送媒体流的示例网址

注意：以下项目和 mediamtx 都运行在一个 PC 上

mediamtx提供了一个发送媒体流的示例网址的源代码：

mediamtx/internal/servers/webrtc/publish_index.html at main · bluenviron/mediamtx · GitHub

URL：localhost:8889/1/publish

其中1代表的是路径，也是后面查询媒体流和保存媒体流的路径，示例页面如下：

我们看到video device为OBS，数据流的默认选项是OBS虚拟摄像头，当有外部设备接入，如USB摄像头，会默认选择为 USB 摄像头设备。video device 还可选择 screen ，即本地屏幕推流。

其他的选项依次是视频的编码、波特率、帧率、分辨率和音频的设备、编码、波特率、优化

我接入设备后，选项都是默认的 publish 画面如下：

mediamtx 的info信息为：

 WebRTC 创建新的 session

对等连接（peer connection）成功建立；本地（Web）候选地址和远端（mediamtx）候选地址

[path 1] 代表录制的路径，这里会录制是因为我在 mediamtx.yaml 文件中配置了录制，其他配置还要保存路径、格式、最大录制时间、录制片段时间和自动删除时间

正在录制音视频轨道，Opus 格式的音频轨道 AV1 格式的视频轨道。

Vue3中实现WebRTC发送媒体流

根据示例网址的源代码，我们可以修改 WebRTC 代码格式如下：

HTML 元素：

<code><template>

<div>

<video ref="videoElement" autoplay playsinline></video>code>

</div>

</template>

导包和定义的参数：

import { ref } from 'vue';

// 其中1为路径

// whip 用于身份验证

const webrtcUrl = http://localhost:8889/1/whip; // 1代表路径，可改为你自己的路径

const retryPause = 2000;

const videoElement = ref<HTMLVideoElement | null>(null);

let pc: any = null;

let stream: any = null;

let restartTimeout: number | null = null;

let sessionUrl = '';

let offerData: OfferDescription;

let queuedCandidates: RTCIceCandidate[] = [];

interface OfferDescription {

iceUfrag: string; // 唯一标识 sdp 的短字符串

icePwd: string; // sdp 对应密码

medias: any[]; // 媒体描述，编码率等信息

}

主函数：

const onPublish = () => {

postMessage('connecting');

const videoId = videoForm.device;

const audioId = audioForm.device;

let videoOpts: { deviceId: string } | boolean = false;

let audioOpts = {

deviceId: '',

autoGainControl: true, //自动增益控制

echoCancellation: true, //启用回声消除

noiseSuppression: true, //噪音抑制

};

if (videoId !== 'screen') {

if (videoId !== 'none') {

videoOpts = {

deviceId: videoId,

};

}

if (audioId !== 'none') {

audioOpts.deviceId = audioId;

const voice = audioForm.voice;

if (!voice) {

// 如果没有声音选择，则关闭声音

audioOpts.autoGainControl = false;

audioOpts.echoCancellation = false;

audioOpts.noiseSuppression = false;

}

}

navigator.mediaDevices

.getUserMedia({

video: videoOpts,

audio: audioOpts,

})

.then((str) => {

stream = str;

if (videoElement.value) {

//将得到的媒体流赋予videoElement，显示在 HTML 元素中

videoElement.value.srcObject = stream;

}

requestICEServers();

})

.catch((err) => {

onError(err.toString(), false);

});

} else {

navigator.mediaDevices

.getDisplayMedia({

video: {

width: { ideal: parseInt(videoForm.width) },

height: { ideal: parseInt(videoForm.height) },

frameRate: { ideal: parseInt(videoForm.framerate) },

},

audio: true,

})

.then((str) => {

stream = str;

if (videoElement.value) {

videoElement.value.srcObject = stream;

}

requestICEServers();

})

.catch((err) => {

onError(err.toString(), false);

});

}

};

Web 端获取 STUN 服务器，收集本地网络信息（candidate），通过 ICE 服务器获取 Web 端的公网ip，并添加至 candidate

const requestICEServers = () => {

//请求 STUN 服务器

fetch(webrtcUrl.value, {

method: 'OPTIONS',

})

.then((res) => {

// 通过返回值中的头获取 STUN 服务器信息

// STUN 服务器信息在yaml文件中设置

// 我在mediamtx.yaml设置 STUN 为 url: stun:stun.l.google.com:19302

pc = new RTCPeerConnection({

iceServers: linkToIceServers(res.headers.get('Link')),

});

pc.onicecandidate = (evt: RTCPeerConnectionIceEvent) =>

onLocalCandidate(evt);

pc.oniceconnectionstatechange = () => onConnectionState();

stream.getTracks().forEach((track: any) => {

pc.addTrack(track, stream);

});

createOffer();

})

.catch((err) => {

onError(err.toString(), true);

});

};

const linkToIceServers = (links: any): any => {

if (links === null) return []; // 检查 `links` 是否为 null

return links

.split(', ')

.map((link: any) => {

const m = link.match(

/^<(.+?)>; rel="ice-server"(; username="(.*?)"; credential="(.*?)"; credential-type="password")?/icode>

);

if (!m) return null; // 如果没有匹配，返回 null

const ret = {

urls: [m[1]],

} as {

urls: any[];

username?: string;

credential?: string;

credentialType?: string;

};

if (m[3] !== undefined) {

ret.username = unquoteCredential(m[3]);

ret.credential = unquoteCredential(m[4]);

ret.credentialType = 'password';

}

return ret; // 始终返回 ret

})

.filter(Boolean); // 筛选掉 null 值

};

// 带有引号的凭证字符串解析为 JSON 格式

const unquoteCredential = (v: string) => JSON.parse(`"${v}"`);

// 监听并收集本地的网络信息 candidate

const onLocalCandidate = (evt: any) => {

if (restartTimeout !== null) {

return;

}

// 检测到新的 candidate

if (evt.candidate !== null) {

// 代表尚未建立连接

if (sessionUrl === '') {

// 将 candidate 加入队列

queuedCandidates.push(evt.candidate);

} else {

sendLocalCandidates([evt.candidate]);

}

}

};

// 发送 SDP 主要信息和网络信息 candidate 完成WebRTC 建立

const sendLocalCandidates = async (candidates: any) => {

await fetch(sessionUrl, {

method: 'PATCH',

headers: {

'Content-Type': 'application/trickle-ice-sdpfrag',

'If-Match': '*',

},

body: generateSdpFragment(offerData, candidates),

})

.then((res) => {

if (res.status !== 204) {

throw new Error(`bad status code ${res.status}`);

}

})

.catch((err) => {

onError(err.toString(), true);

});

};

// 使用 SDP 主要信息和网络信息 candidate生成片段

const generateSdpFragment = (od: any, candidates: any) => {

const candidatesByMedia: any = {};

for (const candidate of candidates) {

const mid = candidate.sdpMLineIndex;

if (candidatesByMedia[mid] === undefined) {

candidatesByMedia[mid] = [];

}

candidatesByMedia[mid].push(candidate);

}

let frag =

'a=ice-ufrag:' + od.iceUfrag + '\r\n' + 'a=ice-pwd:' + od.icePwd + '\r\n';

let mid = 0;

for (const media of od.medias) {

if (candidatesByMedia[mid] !== undefined) {

frag += 'm=' + media + '\r\n' + 'a=mid:' + mid + '\r\n';code>

for (const candidate of candidatesByMedia[mid]) {

frag += 'a=' + candidate.candidate + '\r\n';code>

}

}

mid++;

}

return frag;

};

Web 端和远端（mediamtx）交换 SDP

// 创建 SDP ，描述本端浏览器支持哪些能力

const createOffer = () => {

pc.createOffer()

.then((offer: any) => {

offerData = parseOffer(offer.sdp);

if (pc) {

// offer 设置为本地描述

pc.setLocalDescription(offer)

.then(() => {

sendOffer(offer.sdp);

})

.catch((err: any) => {

onError(err.toString());

});

}

})

.catch((err: any) => {

onError(err.toString());

});

};

// 解析 SDP ，得到 SDP 中的主要信息

const parseOffer = (offer: any) => {

const ret: OfferDescription = {

iceUfrag: '',

icePwd: '',

medias: [],

};

for (const line of offer.split('\r\n')) {

if (line.startsWith('m=')) {

ret.medias.push(line.slice('m='.length));

} else if (ret.iceUfrag === '' && line.startsWith('a=ice-ufrag:')) {code>

ret.iceUfrag = line.slice('a=ice-ufrag:'.length);

} else if (ret.icePwd === '' && line.startsWith('a=ice-pwd:')) {

ret.icePwd = line.slice('a=ice-pwd:'.length);

}

}

return ret;

};

// 发送 SDP 到远端（mediamtx）

const sendOffer = async (offer: any) => {

console.log('sendOffer', offer);

offer = editOffer(offer);

await fetch(

webrtcUrl.value + `?video-device=${videoForm.device}`,

{

method: 'POST',

headers: {

'Content-Type': 'application/sdp',

},

body: offer,

}

)

.then((res) => {

switch (res.status) {

case 201:

break;

case 400:

return res.json().then((e) => {

throw new Error(e.error);

});

default:

throw new Error(`bad status code ${res.status}`);

}

const locationHeader = res.headers.get('location');

if (!locationHeader) {

throw new Error('Location header is missing');

}

sessionUrl = new URL(locationHeader, 'http://localhost:8889').toString();

return res.text().then((answer) => onRemoteAnswer(answer));

})

.catch((err) => {

onError(err.toString(), true);

});

};

const editOffer = (sdp: any) => {

console.log('editOffer', sdp);

const sections = sdp.split('m=');

console.log('sections', sections);code>

for (let i = 0; i < sections.length; i++) {

if (sections[i].startsWith('video')) {

// 设置 SDP 中 vedio 的编码率

sections[i] = setCodec(sections[i], videoForm.codec);

} else if (sections[i].startsWith('audio')) {

// 设置 SDP 中 audio 的编码率和波特率

sections[i] = setAudioBitrate(

setCodec(sections[i], audioForm.codec),

audioForm.bitrate,

audioForm.voice

);

}

}

return sections.join('m=');

};

// // 接受远端 SDP信息的 Answer

const onRemoteAnswer = (sdp: string) => {

if (restartTimeout !== null) {

return;

}

sdp = editAnswer(sdp);

// 保存远端 SDP信息的 Answer

pc.setRemoteDescription(

new RTCSessionDescription({

type: 'answer',code>

sdp,

})

)

.then(() => {

if (queuedCandidates.length !== 0) {

sendLocalCandidates(queuedCandidates);

queuedCandidates = [];

}

})

.catch((err: any) => {

onError(err.toString());

});

};

const editAnswer = (sdp: any) => {

const sections = sdp.split('m=');

for (let i = 0; i < sections.length; i++) {

if (sections[i].startsWith('video')) {code>

sections[i] = setVideoBitrate(sections[i], videoForm.bitrate);

}

}

return sections.join('m=');

};

设置  vedio 和 audio 编码格式

// 设置 video 波特率

const setVideoBitrate = (section: any, bitrate: any) => {

let lines = section.split('\r\n');code>

for (let i = 0; i < lines.length; i++) {

if (lines[i].startsWith('c=')) {

lines = [

...lines.slice(0, i + 1),

'b=TIAS:' + (parseInt(bitrate) * 1024).toString(),code>

...lines.slice(i + 1),

];

break;

}

}

return lines.join('\r\n');

};

//设置编码格式

const setCodec = (section: any, codec: any) => {

const lines = section.split('\r\n');

const lines2 = [];

const payloadFormats = [];

for (const line of lines) {

if (!line.startsWith('a=rtpmap:')) {

lines2.push(line);

} else {

if (line.toLowerCase().includes(codec)) {

payloadFormats.push(line.slice('a=rtpmap:'.length).split(' ')[0]);

lines2.push(line);

}

}

}

const lines3 = [];

let firstLine = true;

for (const line of lines2) {

if (firstLine) {

firstLine = false;

lines3.push(line.split(' ').slice(0, 3).concat(payloadFormats).join(' '));

} else if (line.startsWith('a=fmtp:')) {

if (payloadFormats.includes(line.slice('a=fmtp:'.length).split(' ')[0])) {

lines3.push(line);

}

} else if (line.startsWith('a=rtcp-fb:')) {

if (

payloadFormats.includes(line.slice('a=rtcp-fb:'.length).split(' ')[0])

) {

lines3.push(line);

}

} else {

lines3.push(line);

}

}

return lines3.join('\r\n');

};

const setAudioBitrate = (section: string, bitrate: string, voice: any) => {

let opusPayloadFormat = '';

let lines = section.split('\r\n');

for (let i = 0; i < lines.length; i++) {

if (

lines[i].startsWith('a=rtpmap:') &&

lines[i].toLowerCase().includes('opus/')

) {

opusPayloadFormat = lines[i].slice('a=rtpmap:'.length).split(' ')[0];

break;

}

}

if (opusPayloadFormat === '') {

return section;

}

for (let i = 0; i < lines.length; i++) {

if (lines[i].startsWith('a=fmtp:' + opusPayloadFormat + ' ')) {

if (voice) {

lines[i] =

'a=fmtp:' +

opusPayloadFormat +

' minptime=10;useinbandfec=1;maxaveragebitrate=' +

(parseInt(bitrate) * 1024).toString();

} else {

lines[i] =

'a=fmtp:' +code>

opusPayloadFormat +

' maxplaybackrate=48000;stereo=1;sprop-stereo=1;maxaveragebitrate=' +

(parseInt(bitrate) * 1024).toString();

}

}

}

return lines.join('\r\n');code>

};

 错误处理函数：

const onError = (err: string, retry?: boolean) => {

if (!retry) {

console.error('err:', err);

} else {

if (restartTimeout === null) {

console.error(err + ', retrying in some seconds');

if (pc !== null) {

pc.close();

pc = null;

}

restartTimeout = window.setTimeout(() => {

restartTimeout = null;

startTransmit();

}, retryPause);

if (sessionUrl) {

fetch(sessionUrl, {

method: 'DELETE',

});

}

sessionUrl = '';

// 清空 STUN 服务器候选队列

queuedCandidates = [];

}

}

};