【项目】基于TRTC的实时多人会议实现

一、需求分析

最近项目中需要实现一个多人会议的功能。由于考虑到功能的复杂性，选择接入第三方平台实现。为了功能的稳定性，选取当前比较流行的 TRTC （Tencent Real-Time Communication，腾讯实时音视频）。

完成技术选型之后，我们需要了解该技术是如何实现和使用的。这一部分参考腾讯云对于 TRTC 的官方文档说明可以得知：

实时音视频 新手指引-文档中心-腾讯云-腾讯云 (tencent.com)

二、TRTC 的实现

TRTC 在使用的时候，主要是作为一个转发云平台，负责处理多端的音视频流数据，将实时的多人音视频信号转到腾讯云 TRTC 处理，再将远端的数据传送回各自的本地主机。

TRTC 的存在使得开发者只需要利用其提供的 SDK 就可以实现多人音视频即时通讯。

这个 SDK 的存在意义主要有两点：① 通过 SDK 可以访问到 TRTC 的特定云服务器；② 使用 SDK 进行 TRTC 云服务时，可以进行通讯处理和传输，这其中包括了音视频压缩，协议转换交互，状态控制推送等。将非常复杂的内部逻辑全部封装，并且提供多平台的支持，这就是 TRTC 使用 SDK 的意义。

TRTC 的 SDK调用流程时序/流程图：

通过这个时序图，我们可以很清楚地得知实现流程：

① 加入房间。音视频即时通讯，通常都会有一个房间的抽象概念。只有知道用户所在的房间，才知道用户的音视频需要转发给哪些人，需要接收到来自哪些人的音视频信号。

② 发布本地流。我们加入房间后，需要给其他人发送自己的音视频信号，就需要本地主机采集到用户的音视频信号，并且以流的形式将信号发送给腾讯云进行处理。

③ 订阅远端流。既然有发布本地的音视频信号，同时我们还需要就受到该房间里其他人的音视频信号，所以我们需要订阅远端的音视频流，获取到该房间内的其他人的信号。

④ 取消发布本地流。这个流程对应于用户停止发布本地的音视频信号，代表用户即将推出房间。

⑤ 退出房间。退出房间这个步骤将会对应很多状态的改变，比如其他人发送的远端信号接收者列表，房间人数，用户状态等。同时也代表生命周期结束，SDK 应该停止采集本地流和订阅远端流。

总结

1、TRTC是用来实现实时音视频通信的云服务。
2、通过官方SDK调用TRTC云服务实现音视频通讯。
3、以房间为概念推送和接收音视频数据流。

三、TRTC 的使用

根据项目所需，本次主要针对使用 Web 端的 TRTC 进行实现远程会议。

参考项目地址：TRTC_Web: High-quality WebRTC SDK - Gitee.com

TRTC 的使用主要是针对前端项目中的使用，后端涉及的并不多。

前端项目

前端项目中需要的使用如下所示：

① 首先安装 TRTC 的 web 依赖。

npm install trtc-js-sdk --save

② 在所需的页面中导入依赖。

import TRTC from 'trtc-js-sdk'

③ 查询会议的房间ID。

this.$http("meeting/searchRoomId", "POST", data, true, resp => {if (resp.roomId === null) {this.$message({message: "不存在的视频会议",type: "error",duration: 1200})} else {this.roomId = resp.roomId;}
})

此处应该获取后端提供的房间 ID 。关于房间 ID ，TRTC 并没有给出非常严格的限制。具体关于 RoomId 的要求，可以参考：

Client - Documentation (qcloud.com)

为了简化使用，我们的 roomId 直接使用取值为 [1, 4294967294] 的整数。

④ 检查浏览器的支持。

// 检查当前浏览器是否支持在线视频会议
TRTC.checkSystemRequirements().then(checkResult => {if (!checkResult.result) {this.$alert("当前浏览器不支持在线视频会议", '提示信息', {confirmButtonText: '确定'})} else {// ...}
}

⑤ 获取用户签名。

// 发起请求，生成用户签名（进入视频会议才需要用户签名，不需要提前生成） 异步！
_this.$http("meeting/searchMyUserSig", "GET", {}, false, resp => {if (resp.code === 200) {_this.appId = resp.appId;_this.userSig = resp.userSig;_this.userId = resp.userId}
})

这一步骤向后端发起请求，获取用户签名。

⑥ 创建本地 Client 对象。

const client = TRTC.createClient({mode: 'rtc',sdkAppId: _this.appId,userId: _this.userId + "",userSig: _this.userSig
});

⑦ 订阅远端流。

// 远端流订阅成功事件
client.on('stream-subscribed', event => {let remoteStream = event.stream;let userId = remoteStream.getUserId();// 找到视频墙中某个远程用户的格子，把其中用于显示视频的div，置顶覆盖用户信息$('#' + userId).css({'z-index': 1});// 把这个置顶的div中播放远端音视频讯号remoteStream.play(userId + "");
})

⑧ 加入房间。

// 进入视频会议
client.join({roomId: _this.roomId}).then(() => {// 成功进入会议室，然后创建本地流const localStream = TRTC.createStream({userId: _this.userId + "",audio: true,video: true});// 把本地流保存到模型层_this.localStream = localStream;// 设置分辨率localStream.setVideoProfile("480p");// 把自己添加到上线用户列表中_this.putUserList(_this, _this.userId);// 初始化本地音视频流localStream.initialize().then(() => {console.log("初始化本地音视频流成功");// 视频墙中第一个格子中的视频div置顶$('#localStream').css({'z-index': 1});// 播放本地音视频流, 传入控件（dom）idlocalStream.play('localStream');// 向远端用户推送本地流client.publish(localStream).then(() => {console.log("本地流发布成功");}).catch(error => {console.error("本地流发布失败" + error);})}).catch(error => {console.error("初始化本地音视频流失败" + error);})})// 进入视频会议失败.catch(error => {console.error("进入房间失败" + error);})

⑨ 退出会议。

// 关闭视频会议
// 获取当前本地使用的流， 有可能是本地流或者共享流
let stream = this.getStream();// 执行取消发布
_this.client.unpublish(stream).then(() => {// 执行退出_this.client.leave().then(() => {// 退出成功console.log("成功退出会议室")// 关闭本地流或者共享流stream.stop();stream.close();// 销毁TRTCClient对象_this.client = null;}).catch(error => {console.error("成功退出会议室失败" + error);})
})

后端项目

在前面的前端项目的使用中，后端主要提供了房间 ID 以及用户签名。为什么这两项需要后端项目提供？根据官方文档的说明：

其中 SDKAppID 用于标识您的应用，UserID 用于标识您的用户，而 UserSig 则是基于前两者计算出的安全签名，它由 HMAC SHA256 加密算法计算得出。只要攻击者不能伪造 UserSig，就无法盗用您的云服务流量。

① 生成用户签名。

计算 UserSig 的逻辑简述为：

//UserSig 计算公式，其中 secretkey 为计算 usersig 用的加密密钥
usersig = hmacsha256(secretkey, (userid + sdkappid + currtime + expire + base64(userid + sdkappid + currtime + expire)))

我们根据官方的 Demo 可以很轻易完成用户签名的生成。

tls-sig-api-v2-java/TLSSigAPIv2.java at master · tencentyun/tls-sig-api-v2-java (github.com)

根据官方代码，我们将 TRTC 的一些参数配置在 application.yml 文件中：

trtc:appid: 140XXXX # TRTC的APPIDsecretKey: 99b4XXXXX # TRTC的密钥expire: 86400 # 用户签名的过期时间，一天

之后我们直接使用官方提供的方法，生成用户签名：

@Component
public class TrtcUtil {@Value("${trtc.appid}")private int appId;@Value("${trtc.expire}")private int expire;@Value("${trtc.secretKey}")private String secretKey;public String genUserSig(String userId) {return GenTLSSignature(appId, userId, expire, null, secretKey);}private String GenTLSSignature(long sdkappid, String userId, long expire, byte[] userbuf, String priKeyContent) {if (StrUtil.isEmpty(priKeyContent)) {return "";}long currTime = System.currentTimeMillis() / 1000;JSONObject sigDoc = new JSONObject();sigDoc.set("TLS.ver", "2.0");sigDoc.set("TLS.identifier", userId);sigDoc.set("TLS.sdkappid", sdkappid);sigDoc.set("TLS.expire", expire);sigDoc.set("TLS.time", currTime);String base64UserBuf = null;if (null != userbuf) {base64UserBuf = Base64.encode(userbuf);sigDoc.set("TLS.userbuf", base64UserBuf);}String sig = hmacsha256(sdkappid, userId, currTime, expire, priKeyContent, base64UserBuf);if (sig.length() == 0) {return "";}sigDoc.set("TLS.sig", sig);Deflater compressor = new Deflater();compressor.setInput(sigDoc.toString().getBytes(StandardCharsets.UTF_8));compressor.finish();byte[] compressedBytes = new byte[2048];int compressedBytesLength = compressor.deflate(compressedBytes);compressor.end();return new String(base64EncodeUrl(Arrays.copyOfRange(compressedBytes, 0, compressedBytesLength)));}private static String hmacsha256(long sdkappid, String userId, long currTime, long expire, String priKeyContent, String base64Userbuf) {String contentToBeSigned = "TLS.identifier:" + userId + "\n"+ "TLS.sdkappid:" + sdkappid + "\n"+ "TLS.time:" + currTime + "\n"+ "TLS.expire:" + expire + "\n";if (null != base64Userbuf) {contentToBeSigned += "TLS.userbuf:" + base64Userbuf + "\n";}try {byte[] byteKey = priKeyContent.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);Mac hmac = Mac.getInstance("HmacSHA256");SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(byteKey, "HmacSHA256");hmac.init(keySpec);byte[] byteSig = hmac.doFinal(contentToBeSigned.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));return Base64.encode(byteSig);} catch (NoSuchAlgorithmException | InvalidKeyException e) {return "";}}private static byte[] base64EncodeUrl(byte[] input) {byte[] base64 = Base64.encode(input).getBytes();for (int i = 0; i < base64.length; ++i) {switch (base64[i]) {case '+':base64[i] = '*';break;case '/':base64[i] = '-';break;case '=':base64[i] = '_';break;default:break;}}return base64;}}

在这之后，我们只需要提供用户签名的数据接口即可。

② 生成 roomId 。

这个步骤中，我们直接根据数据表中会议的 ID ，生成一串长数字，存在 Redis 中。这样既方便了数据的获取，也保证了请求的速度。

redisUtil.setIfAbsent(meeting.getId(), RandomUtil.randomNumber(8),endTimeLong - startTimeLong + 120 * 60 * 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);

前面两个参数为 Key-Value ，后面两个参数为有效时间。我们直接生成随机长度为 8 的数字，之后保存在缓存中，之后只需要提供对应的接口获取缓存中的数据即可。

四、总结

在使用前后端项目中描述的操作步骤之后，我们可以直接使用 TRTC 进行多人会议的实现。

参考文档列表：

tls-sig-api-v2-java/TLSSigAPIv2.java at master · tencentyun/tls-sig-api-v2-java (github.com)

什么是TRTC？TRTC是怎么实现的？ - 云+社区 - 腾讯云 (tencent.com)

关于 TRTC (实时音视频通话模式)在我司的实践_B站-江辰的博客-CSDN博客

实时音视频 UserSig 相关-常见问题-文档中心-腾讯云-腾讯云 (tencent.com)

音视频终端 SDK（腾讯云视立方） API 概览-API 文档-文档中心-腾讯云-腾讯云 (tencent.com)