WebRTC-IOT 面向物联网/嵌入式设备的现代 C++ WebRTC 库

一个用 C++ 编写的轻量级 WebRTC 实现，专为物联网和嵌入式设备流媒体应用而设计。

wang_hengwen

911人浏览 · 2025-06-23 11:09:25

wang_hengwen · 2025-06-23 11:09:25 发布

webrtc-iot 是一个用 C++ 编写的现代 WebRTC 实现，专为物联网和嵌入式设备流媒体应用而设计。该库经过大量重构，提供了简洁的 C++ 接口，同时保持了在资源受限环境中的性能和可移植性。

✨ 主要特性

媒体支持

视频编解码器
H.264，支持分片传输
可配置帧率和码率
音频编解码器
G.711 PCM (A-law/µ-law)
OPUS，支持可配置码率
实时处理
优化的 RTP/RTCP 处理
动态 SSRC 生成

WebRTC 核心功能

端到端连接
ICE (交互式连接建立)
STUN/TURN 服务器支持
IPv4/IPv6 双栈
安全性
DTLS-SRTP 加密
证书指纹验证
安全密钥交换
数据通道
基于 SCTP 的可靠/不可靠消息传输
支持二进制和文本数据
每个连接支持多个通道

️ 架构设计

现代 C++ 设计

RAII 资源管理
智能指针 确保内存安全
std::function 回调函数，灵活的事件处理
命名空间组织 (rtc:: 命名空间)
异常安全 操作

项目结构

webrtc-iot/
├── include/           # 公共头文件 (C++ 和 C)
├── src/              # 实现文件
├── tests/            # 测试应用程序
└── third_party/      # 外部依赖

核心类

rtc::PeerConnection - WebRTC 端到端连接主类
rtc::IceAgent - ICE 连接管理
rtc::RtpEncoder/RtpDecoder - 媒体处理
rtc::DtlsSrtpSession - 安全层
rtc::SctpAssociation - 数据通道支持

依赖库

库	用途	版本
mbedTLS	加密和 TLS	最新版
libsrtp	SRTP 加密	v2.x
usrsctp	数据通道 SCTP	最新版

所有依赖库都通过 CMake 自动下载和构建。

快速开始

系统要求

sudo apt update && sudo apt install -y git cmake build-essential

构建和测试

# 克隆包含所有子模块的仓库
git clone --recursive https://github.com/wanghengwen/webrtc-iot
cd webrtc-iot

# 构建库和测试程序
cmake -S . -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build -j$(nproc)

# 运行基本连接测试
./build/tests/test_agent

# 测试音频回声的端到端连接
./build/tests/test_peer_offer

基本使用示例

#include "peer_connection.hpp"

int main() {
    // 配置端到端连接
    rtc::PeerConfiguration config;
    config.audio_codec = rtc::MediaCodec::PCMU;

    // 添加 STUN 服务器用于 NAT 穿透
    config.ice_servers.push_back({
        .urls = "stun:stun.l.google.com:19302"
    });

    // 创建端到端连接
    rtc::PeerConnection pc(config);

    // 设置回调函数
    pc.on_ice_connection_state_change([](rtc::PeerConnectionState state) {
        std::cout << "连接状态: " << static_cast<int>(state) << std::endl;
    });

    // 创建和处理 offer/answer
    std::string offer = pc.create_offer();
    std::cout << "本地 offer: " << offer << std::endl;

    return 0;
}

测试应用程序

项目包含多个演示不同功能的测试应用程序：

核心测试

test_agent - ICE 代理和 STUN 连接测试
test_peer_offer - 完整的端到端连接和音频回声测试
test_dtls - DTLS-SRTP 安全层测试

音频回声测试

test_peer_offer 应用程序演示了： - 随机 SSRC 生成 - 音频数据包生成和验证 - 实时音频流和回声验证 - 连接状态监控

# 运行音频回声测试 (发送 1000 个数据包，间隔 20ms)
./build/tests/test_peer_offer

配置选项

构建选项

# 带详细日志的调试构建
cmake -S . -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug

# 针对大小优化的发布构建
cmake -S . -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=MinSizeRel

# 禁用数据通道支持
cmake -S . -B build -DCONFIG_ENABLE_DATACHANNEL=OFF

运行时配置

include/config.h 中的关键配置选项： - CONFIG_MTU - 最大传输单元 (默认: 1500) - CONFIG_KEEPALIVE_TIMEOUT - 连接超时 (默认: 10000ms) - CONFIG_ENABLE_DATACHANNEL - 数据通道支持开关