一、引言
眾所周知，Chrome/WebRTC中的視頻編解碼器一直使用Google自己開發(fā)的VP8/VP9，而對于業(yè)界廣泛使用的H264則支持有限。他們這么做除了推廣自家產(chǎn)品外，還有一個很好的理由：專利。VP8/VP9是免專利費(fèi)的，而H264則需要專利授權(quán)。因此，Google Chrome在2011年的時候甚至放棄對H264的支持。
但是，隨著H264的發(fā)展，Chrome不得不再次考慮對H264的支持問題，特別是思科發(fā)布H264開源實(shí)現(xiàn)openh264后。最近，Google宣布從Chrome50開始支持H264視頻編解碼，用戶在打開Chrome時通過如下命令行參數(shù)即可啟用：
? ? ? ? --enable-features=WebRTC-H264WithOpenH264FFmpeg
這無疑是一個好消息，尤其對研究WebRTC的開發(fā)者來說，在WebRTC中啟用H264可以明顯帶來如下收益：
1. 瀏覽器互操作：除Chrome和Firefox外，目前微軟Edge瀏覽器的ORTC也開始支持H264/AVC。
2. 移動設(shè)備支持：移動設(shè)備基本上都支持H264硬件編解碼。
3. 遺留系統(tǒng)互連：遺留視頻系統(tǒng)基本上都使用H264，絕大多數(shù)不支持VP8。使用H264可使得WebRTC和這些系統(tǒng)方便互通。
目前看起來形勢一片大好，在WebRTC中啟用H264收益多多。但是，通過研究Chromium/WebRTC源代碼我們發(fā)現(xiàn)，目前H264只能夠在Chromium瀏覽器中通過命令行參數(shù)啟用，在WebRTC中則支持有限。具體情況是：默認(rèn)不啟用H264；編碼器使用openh264 Encoder；解碼器使用ffmpeg Decoder；WebRTC代碼中針對H264沒有相應(yīng)的支持和優(yōu)化。
因此，要想在WebRTC中啟用H264，還有很多事情要做。
二、規(guī)劃
根據(jù)上節(jié)對情況的分析，要想在WebRTC中支持H264以獲取其帶來的收益，需要解決以下問題：
? ? ? ? 1. 選定Chrome 50以上版本的codebase為基礎(chǔ)。
? ? ? ? 2. 編譯WebRTC源代碼，得到最新代碼的庫及Demo程序。
? ? ? ? 3. 解除WebRTC源代碼對Chromium的依賴。（可選）
? ? ? ? 4. 替換FFmpeg Decoder為openh264 Decoder。
? ? ? ? 5. 添加WebRTC對H264的適配代碼。
? ? ? ? 6. 測試
本文假定讀者已經(jīng)具有下載WebRTC源代碼并編譯成功的經(jīng)驗(yàn)，并且對GYP構(gòu)建系統(tǒng)也有一定的了解，以及如何設(shè)置環(huán)境變量，等等。另外，本文以Windows平臺為例行文，WebRTC基于GYP構(gòu)建系統(tǒng)，具有平臺無關(guān)性。
三、實(shí)施
3.1?WebRTC codebase更新到Chrome 52
在WebRTC根目錄下運(yùn)行如下命令[1]：
? ? ? ? gclient sync --with_branch_heads
? ? ? ? git fetch origin
? ? ? ? git checkout –b branch_52 branch-heads/52
? ? ? ? gclient sync
3.2?編譯WebRTC
在Windows平臺上目前需要Visual Studio 2015 Update 2以上的版本，官方推薦使用Professional版，但是Community版也可以。安裝時要選擇定制安裝，選擇Visual C++，通用Windows應(yīng)用開發(fā)工具->工具，通用Windows應(yīng)用開發(fā)工具->Windows 10 SDK(10.0.10586)這三個工具[2]。
另外，需要Windows操作系統(tǒng)為64位系統(tǒng)。且系統(tǒng)語言為英文，否則，編譯時會產(chǎn)生’error C2220:警告被視為錯誤-沒有生成“object”文件’錯誤。
接下來需要設(shè)置環(huán)境變量：
? ? ? ? set GYP_DEFINES=proprietary_codecs=1 build_with_chromium=0
? ? ? ? set GYP_GENERATORS=ninja,msvs
? ? ? ? set GYP_MSVS_VERSION=2015
? ? ? ? gclient runhooks
其中，proprietary_codecs表示要啟用H264 codec。上述執(zhí)行完畢，即在src目錄下生成VS2015工程文件。用VS 2015打開all.sln即可進(jìn)行編譯。
3.3?解除對Chromium的依賴
本步驟對WebRTC支持H264本身沒有關(guān)系。但是考慮到簡化codebase，還是在這里敘述一下。
WebRTC依賴大量第三方庫，這些庫在chromium目錄中，通過符號鏈接指向webrtc本地目錄third_party下。chromium源代碼多達(dá)12GB，而我們只關(guān)心符號鏈接指向的第三方庫，這部分源代碼只有1.6GB。因此，為減小源代碼大小和方便管理，可以通過拷貝符號鏈接目標(biāo)然后刪除chromium目錄?？赏ㄟ^腳本一鍵執(zhí)行該任務(wù)。
3.4?適配H264Codec
3.4.1 解除WebRTC對FFmpeg的依賴
如上文所說，Chrome使用FFmpeg的Decoder，因此如果我們想啟用H264 Decoder，需要解除對FFmpeg的依賴。主要修改webrtc/build/common.gypi和webrtc/modules/video_coding/codecs/h264/h264.gypi兩個配置文件，在后者同時添加對openh264 decoder的依賴。
3.4.2 生成openh264 decoder工程
這部分主要修改third_party/openh264/openh264.gyp和openh264.gypi文件，仿照encoder工程文件的生成，添加對decoder工程文件生成的gypi定義。
3.4.3 啟用openh264 codec匯編優(yōu)化
third_party/openh264工程中的gyp文件默認(rèn)不啟用匯編優(yōu)化，這對openh264的性能造成極大影響，為此開啟匯編優(yōu)化。這部分gyp文件編寫較為復(fù)雜，參考了third_party/boringssl庫中g(shù)yp編譯匯編文件的寫法。另外，為編譯匯編代碼，需要安裝2.10.6+版本的nasm匯編器。
3.4.4 為openh264 decoder生成適配類
WebRTC中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)H264DecoderImpl類以適配對H264?decoder的調(diào)用，不過這里調(diào)用的是FFmpeg的decoder。為此重新定義H264DecoderImpl類，真正調(diào)用openh264 decoder的API。該部分內(nèi)容參考了文檔[4]。
3.4.5 修改SDP協(xié)商Codec優(yōu)先順序
WebRTC默認(rèn)優(yōu)先使用VP8進(jìn)行編解碼，SDP協(xié)商的時候VP8也是放在最前面。如果要默認(rèn)使用H264，需要修改webrtc/media/engine/webrtcvideoengine2.cc中的DefaultVideoCodecList()函數(shù)，把H264部分代碼提到函數(shù)開始處[3]。
至此，代碼修改部分完成。下面即可進(jìn)行編譯測試工作。
4?測試
驗(yàn)證SDP offer和answer中關(guān)于video codec最終協(xié)商為H264。
驗(yàn)證兩個Native Client P2P測試成功，使用H264編解碼。
驗(yàn)證Native Client和Chrome P2P測試成功，使用H264編解碼。
5?總結(jié)
本文根據(jù)Chrome/WebRTC的代碼演化，以實(shí)際工作中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)為基礎(chǔ)，總結(jié)了在WebRTC中支持H264 Codec的工作流程。通過此次實(shí)踐，我們可以在WebRTC中獲得H264帶給我們的優(yōu)勢，為我們的應(yīng)用提供更好的性能，更大的應(yīng)用場景和更多的可能性。
參考文檔：
1.?https://webrtc.org/native-code/development/
2.?https://chromium.googlesource.com/chromium/src/+/master/docs/windows_build_instructions.md
