webrtc c++ （四）peerConnection creatrOffer分析

基于通过webrtc自带的peerConnectionClient例子来分析，首先连接服务器，当有其他客户端上线后会接收到通知，界面增加对方主机的名称，双击后再主界面消息响应层会进入ConnectToPeer函数

//peerconnectionClient的消息分发函数
bool MainWnd::PreTranslateMessage(MSG* msg) {
  bool ret = false;
  if (msg->message == WM_CHAR) {
    if (msg->wParam == VK_TAB) {
      HandleTabbing();
      ret = true;
    } else if (msg->wParam == VK_RETURN) {
      //选中回车会进入该函数
      OnDefaultAction();
      ret = true;
    } else if (msg->wParam == VK_ESCAPE) {
      if (callback_) {
        if (ui_ == STREAMING) {
          callback_->DisconnectFromCurrentPeer();
        } else {
          callback_->DisconnectFromServer();
        }
      }
    }
  } else if (msg->hwnd == NULL && msg->message == UI_THREAD_CALLBACK) {
    callback_->UIThreadCallback(static_cast<int>(msg->wParam),
                                reinterpret_cast<void*>(msg->lParam));
    ret = true;
  }
  return ret;
}

//connect to peer 开始连接对方

void Conductor::ConnectToPeer(int peer_id)  
{
    //初始化peerConnection
     if (InitializePeerConnection())
     {
        peer_id_ = peer_id;
        //成功就创建offer
        peer_connection_->CreateOffer(this, NULL);
      }
}

通过上面代码可以看去，首先初始化peerconnection对象，然后调用peerconnection的CreatorOffer函数

先来分析InitializePeerConnection函数
/***********InitializePeerConnection分析************************
************ 包括本地peerconnection创键 ************************
************增加本地stream,增加音视频信息**********************/

bool Conductor::InitializePeerConnection()
{

      //创建peer_connection_factory_工厂，然后通过工厂创建peerconnection
      peer_connection_factory_  = webrtc::CreatePeerConnectionFactory();
      
      //然后通过peer_connection_factory_工厂来创建peerconnection
       if (!CreatePeerConnection(DTLS_ON))
       {
         main_wnd_->MessageBox("Error",
        "CreatePeerConnection failed", true);
        DeletePeerConnection();
        }
        //创建成功，添加本地streams
        AddStreams();
}

InitializePeerConnection 其实也做了两步事情，首先创建peer_connection_factory_ ，通过peer_connection_factory_ 来创建peerconnection对象，创建成功后，再给peerConnection添加本地流（包括视频轨与音频轨信息）

创建 peerconnection对象
 

//peerconnection通过factory来创建
bool Conductor::CreatePeerConnection(bool dtls)
{
  //ice相关
  webrtc::PeerConnectionInterface::RTCConfiguration config;
  webrtc::PeerConnectionInterface::IceServer server;
  server.uri = GetPeerConnectionString();
  config.servers.push_back(server);

  //是否dtls传输，配置项
  webrtc::FakeConstraints constraints;
  if (dtls) {
    constraints.AddOptional(webrtc::MediaConstraintsInterface::kEnableDtlsSrtp,
                            "true");
  } else {
    constraints.AddOptional(webrtc::MediaConstraintsInterface::kEnableDtlsSrtp,
                            "false");
  }
 
  //创建peerconnection
  peer_connection_ = peer_connection_factory_->CreatePeerConnection(
      config, &constraints, NULL, NULL, this);
  return peer_connection_.get() != NULL;
}

peerconnection创建完成后，所有的音视频通话相关都是基于peerconnection来完成了，所以要想与对方进行通话，首先要把自己的信息准备好，在InitializePeerConnection中做了添加自己的本地流信息这一步，即先把自己的音频轨与视频轨准备好

//addStreams
void Conductor::AddStreams()
{
  //创建音频轨
  rtc::scoped_refptr<webrtc::AudioTrackInterface> audio_track(
      peer_connection_factory_->CreateAudioTrack(
          kAudioLabel, peer_connection_factory_->CreateAudioSource(NULL)));
  //创建视频轨
  rtc::scoped_refptr<webrtc::VideoTrackInterface> video_track(
      peer_connection_factory_->CreateVideoTrack(
          kVideoLabel,
          peer_connection_factory_->CreateVideoSource(OpenVideoCaptureDevice(), NULL)));
 
  //视频轨增加本地渲染 ，因为本地实时视频要查看                                                  
  main_wnd_->StartLocalRenderer(video_track);

  //创建stream
  rtc::scoped_refptr<webrtc::MediaStreamInterface> stream =
      peer_connection_factory_->CreateLocalMediaStream(kStreamLabel);

  //stream中添加创建的音频轨与视频轨信息
  stream->AddTrack(audio_track);
  stream->AddTrack(video_track);
 
  //peerconnection添加本地stream
  if (!peer_connection_->AddStream(stream)) {
    LOG(LS_ERROR) << "Adding stream to PeerConnection failed";
  }
  typedef std::pair<std::string,
                    rtc::scoped_refptr<webrtc::MediaStreamInterface> >
      MediaStreamPair;
  active_streams_.insert(MediaStreamPair(stream->label(), stream));
  //切换到stream流展示界面
  main_wnd_->SwitchToStreamingUI();
}

至此InitializePeerConnection分析就结束了，首先创建peerconnection对象，创建成功后，所有的音视频通话相关操作都由这个peerconnection来完成；既然 要音视频通话，就需要先把自己的音视频信息准备好，所以第二部就是把自己的本地流数据准备好(本地的音频流与视频流)，加入到成员变量strean对象中
/***********InitializePeerConnection分析结束************************/
/*******************************************************************/
/*******************************************************************/

webrtc建立会话的核心就是信令交互，信令交互的核心则是交换sdp信息，即媒协商，简单说来，就是A与B进行音视频通话，首先要知道对方支持的编解码格式，然后自己支持的编解码格式，webrtc 中还加入了ice 候选者信息 然后大家交换一下，达成一个大家都有的音视频编解码信息，与ice相关信息；ice相关信息用来p2p使用， 这部完成后才能进行音视频通话

简单来说就是即先获取自己本地的描述信息(为媒体协商做准备)，然后与对方进行媒体协商，协商成功后进行音视频会话

creatoteOffer就是获取自己本地的媒体描述信息

//peerconnection本地初始化完成后，发起者就需要createOffer，俩邀请远端的客户端来就行通话，这里createOffer
//是个宏观概念，就是创建本地的媒体描述信息，创建成功后，通过虚函数回调OnSucces

/************************peer_connection CreateOffer 分析 ****************************************/
/************************peer_connection 发起者 调用CreateOffer **********************************/
/*************************************************************************************************/

// peerconnection.cc中的createOffer实现
//第一个参数，webrtc::CreateSessionDescriptionObserver *指针成功后的回调接口类，即conductor类的this指针，因为conductor继承了这个observer类
void PeerConnection::CreateOffer(CreateSessionDescriptionObserver* observer,const MediaConstraintsInterface* constraints)
{

  //offer 选项
  RTCOfferAnswerOptions options;

  bool value;
  size_t mandatory_constraints = 0;

  if (FindConstraint(constraints,
                     MediaConstraintsInterface::kOfferToReceiveAudio,
                     &value,
                     &mandatory_constraints)) {
    options.offer_to_receive_audio =
        value ? RTCOfferAnswerOptions::kOfferToReceiveMediaTrue : 0;
  }

  if (FindConstraint(constraints,
                     MediaConstraintsInterface::kOfferToReceiveVideo,
                     &value,
                     &mandatory_constraints)) {
    options.offer_to_receive_video =
        value ? RTCOfferAnswerOptions::kOfferToReceiveMediaTrue : 0;
  }

  if (FindConstraint(constraints,
                     MediaConstraintsInterface::kVoiceActivityDetection,
                     &value,
                     &mandatory_constraints)) {
    options.voice_activity_detection = value;
  }

  if (FindConstraint(constraints,
                     MediaConstraintsInterface::kIceRestart,
                     &value,
                     &mandatory_constraints)) {
    options.ice_restart = value;
  }

  if (FindConstraint(constraints,
                     MediaConstraintsInterface::kUseRtpMux,
                     &value,
                     &mandatory_constraints)) {
    options.use_rtp_mux = value;
  }

  //获取option后，与过本地的sdp描述结合，调用webrtcSession的createoffer    
  CreateOffer(observer, options);
}

//调用了重载的CreatorCoffer函数
void PeerConnection::CreateOffer(CreateSessionDescriptionObserver* observer,
                                 const RTCOfferAnswerOptions& options) {
  TRACE_EVENT0("webrtc", "PeerConnection::CreateOffer");
  if (!VERIFY(observer != nullptr)) {
    LOG(LS_ERROR) << "CreateOffer - observer is NULL.";
    return;
  }

  cricket::MediaSessionOptions session_options;
  //获取本地sdp描述信息
  if (!GetOptionsForOffer(options, &session_options)) {
    std::string error = "CreateOffer called with invalid options.";
    LOG(LS_ERROR) << error;
    PostCreateSessionDescriptionFailure(observer, error);
    return;
  }
  调用webrtcSession的createoffer    
  session_->CreateOffer(observer, options, session_options);
}

可以看到上面最终调用了webrtcSession的createOffer 函数，peerConnection与对方通话的核心类是webrtcSession类，一个连接相当于一个session,

/*调用webrtc_session_desc_factory_的createOffer*/
void WebRtcSession::CreateOffer(
    CreateSessionDescriptionObserver* observer,
    const PeerConnectionInterface::RTCOfferAnswerOptions& options,
    const cricket::MediaSessionOptions& session_options) {
  webrtc_session_desc_factory_->CreateOffer(observer, options, session_options);
}

/*
WebRtcSessionDescriptionFactory 的creatorOffer
*/
void WebRtcSessionDescriptionFactory::CreateOffer(
    CreateSessionDescriptionObserver* observer,
    const PeerConnectionInterface::RTCOfferAnswerOptions& options,
    const cricket::MediaSessionOptions& session_options)
{
    /*... 最终调用了InternalCreateOffer(request);*/
    
    InternalCreateOffer(request);
}

/*InternalCreateOffer */
void WebRtcSessionDescriptionFactory::InternalCreateOffer(CreateSessionDescriptionRequest request)
{
  cricket::SessionDescription* desc(session_desc_factory_.CreateOffer(
      request.options, session_->local_description()
                           ? session_->local_description()->description()
                           : nullptr));

  JsepSessionDescription* offer(new JsepSessionDescription(
      JsepSessionDescription::kOffer));
  if (!offer->Initialize(desc, session_id_,
                         rtc::ToString(session_version_++))) {
    delete offer;
    PostCreateSessionDescriptionFailed(request.observer,
                                       "Failed to initialize the offer.");
    return;
  }
  if (session_->local_description())
  {
    for (const cricket::ContentInfo& content :session_->local_description()->description()->contents())
    {
      // Include all local ICE candidates in the SessionDescription unless
      // the remote peer has requested an ICE restart.
      if (!request.options.transport_options[content.name].ice_restart)
      {
        //将candidate加入进offer
        CopyCandidatesFromSessionDescription(session_->local_description(),content.name, offer);
      }
    }
  }
  //发送创建成功消息，然后消息处理调用之前observer的OnSuccess函数，
  PostCreateSessionDescriptionSucceeded(request.observer, offer);
}

将所有需要的sdp信息加入到session中后，至此这一步就算完成，然后发送MSG_CREATE_SESSIONDESCRIPTION_SUCCESS消息，在跨线程消息处理函数中最终调用observer中的OnSuccess函数，即conductor的OnSuccess函数
 

/*
PostCreateSessionDescriptionSucceeded
*/
void WebRtcSessionDescriptionFactory::PostCreateSessionDescriptionSucceeded(
    CreateSessionDescriptionObserver* observer,
    SessionDescriptionInterface* description) {
  CreateSessionDescriptionMsg* msg = new CreateSessionDescriptionMsg(observer);
  msg->description.reset(description);
  //发送MSG_CREATE_SESSIONDESCRIPTION_SUCCESS成功消息，将observer带进去
  signaling_thread_->Post(RTC_FROM_HERE, this,
                          MSG_CREATE_SESSIONDESCRIPTION_SUCCESS, msg);
}

/*处理MSG_CREATE_SESSIONDESCRIPTION_SUCCESS完成消息*/
void WebRtcSessionDescriptionFactory::OnMessage(rtc::Message* msg)
 {
  switch (msg->message_id)
  {
    case MSG_CREATE_SESSIONDESCRIPTION_SUCCESS:
    {
      CreateSessionDescriptionMsg* param =
          static_cast<CreateSessionDescriptionMsg*>(msg->pdata);
      //回调OnSuccess函数
      param->observer->OnSuccess(param->description.release());
      delete param;
      break;
      //...
    }
 }
}

总结：虽然creatorOffer函数很复杂，其实这个操作的核心思想就是创建自己的本地媒体描述信息并保存，即创建本地sdp保存，
成功后会通过虚函数回调初始调用类的OnSuccess函数

/************************peer_connection CreateOffer分析析结束*************************************/
/*************************************************************************************************/
/*************************************************************************************************/

最后

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