WebRTC源码分析——视频流水线建立（上）

在日常的音视频会话中，发送端将本地视频传输给另一端时，至少需要经历三个步骤：采集、编码、传输。数据从采集模块传送到发送模块的流动过程被称为音视频数据流水线。本文是WebRTC源码分析系列文章之一，我们将从视频数据入手，探究WebRTC是如何建立视频流水线，数据如何采集，如何从采集模块一步步流向网络的。

引言

在音视频会话中，一端将本地的音视频数据传输给另一端，通常需要经过三个步骤：采集、编码和传输。采集是获取原始的音视频数据，编码是对原始数据进行压缩和格式化，传输则是将编码后的数据发送到网络。将数据从采集模块到发送模块的流动称为音视频数据的流水线。

本系列文章将以视频数据为基础，探讨WebRTC是如何建立此视频流水线的：数据如何采集，如何从采集模块一步步流向网络。

WebRTC视频流水线概览

WebRTC视频流水线由多个组件组成，每个组件都有其特定的功能。下图展示了WebRTC视频流水线的基本结构：

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采集模块 ：采集模块负责采集原始的视频数据。采集模块可以是摄像头、麦克风或其他类型的采集设备。

编码器 ：编码器负责将采集到的原始视频数据进行压缩和格式化，使其适合网络传输。

发送模块 ：发送模块负责将编码后的视频数据发送到网络。发送模块通常使用UDP或TCP协议进行传输。

接收模块 ：接收模块负责接收来自网络的视频数据。接收模块通常使用UDP或TCP协议进行接收。

解码器 ：解码器负责将接收到的视频数据进行解码，还原成原始的视频数据。

渲染模块 ：渲染模块负责将解码后的视频数据渲染到显示设备上。渲染模块通常使用OpenGL或DirectX等图形库进行渲染。

采集模块

采集模块负责采集原始的视频数据。采集模块可以是摄像头、麦克风或其他类型的采集设备。

摄像头 ：摄像头是采集视频数据的最常见设备。摄像头的工作原理是利用光学元件将光信号转换成电信号，然后将电信号转换成数字信号。

麦克风 ：麦克风是采集音频数据的最常见设备。麦克风的工作原理是利用声波的振动将声能转换成电能，然后将电能转换成数字信号。

编码器

编码器负责将采集到的原始视频数据进行压缩和格式化，使其适合网络传输。

视频编码 ：视频编码是将原始视频数据进行压缩的过程。视频编码算法有很多种，常见的视频编码算法包括H.264、H.265、VP8和VP9。

音频编码 ：音频编码是将原始音频数据进行压缩的过程。音频编码算法有很多种，常见的音频编码算法包括AAC、Opus和G.729。

发送模块

发送模块负责将编码后的视频数据发送到网络。发送模块通常使用UDP或TCP协议进行传输。

UDP协议 ：UDP协议是一种无连接的传输协议。UDP协议的特点是速度快、延迟低，但不可靠。

TCP协议 ：TCP协议是一种面向连接的传输协议。TCP协议的特点是可靠、稳定，但速度慢、延迟高。

接收模块

接收模块负责接收来自网络的视频数据。接收模块通常使用UDP或TCP协议进行接收。

解码器

解码器负责将接收到的视频数据进行解码，还原成原始的视频数据。

视频解码 ：视频解码是将压缩后的视频数据还原成原始视频数据的过程。视频解码算法与视频编码算法一一对应。

音频解码 ：音频解码是将压缩后的音频数据还原成原始音频数据的过程。音频解码算法与音频编码算法一一对应。

渲染模块

渲染模块负责将解码后的视频数据渲染到显示设备上。渲染模块通常使用OpenGL或DirectX等图形库进行渲染。

结语

本文概述了WebRTC视频流水线的基本结构和各个组件的功能。在接下来的文章中，我们将深入探讨WebRTC视频流水线的具体实现细节。