Интеграция WebRTC для звонков в мобильном приложении

Интеграция WebRTC для звонков в мобильном приложении

WebRTC — открытый стандарт P2P-коммуникации в реальном времени. Google поддерживает нативные SDK для Android и iOS, есть Flutter-обёртки. Выбор WebRTC вместо Twilio/Vonage означает больший контроль над инфраструктурой и меньшие операционные расходы при масштабировании, но требует самостоятельной реализации сигнализации, управления ICE и развёртывания TURN/STUN серверов.

Как устроен WebRTC-звонок

Установка соединения — многошаговый процесс через ICE (Interactive Connectivity Establishment):

1. Вызывающий создаёт PeerConnection, генерирует offer (SDP — Session Description Protocol)
2. offer передаётся собеседнику через сигнальный канал (WebSocket)
3. Собеседник создаёт PeerConnection, применяет offer, генерирует answer
4. answer возвращается через сигнальный канал
5. Оба клиента обмениваются ICE candidates — потенциальными сетевыми путями
6. ICE агент выбирает наилучший путь и устанавливает P2P соединение

ICE candidates бывают трёх типов: host (локальный IP), srflx (через STUN — публичный IP), relay (через TURN). Прямое P2P (host/srflx) работает в 70–80% случаев. В корпоративных сетях за симметричным NAT нужен relay через TURN.

Нативная реализация на Android

Google поддерживает WebRTC Android SDK — io.getstream:stream-webrtc-android или напрямую бинарники с webrtc.org.

// Инициализация
PeerConnectionFactory.initialize(
    PeerConnectionFactory.InitializationOptions.builder(context)
        .createInitializationOptions()
)

val factory = PeerConnectionFactory.builder()
    .setAudioDeviceModule(JavaAudioDeviceModule.builder(context).createAudioDeviceModule())
    .createPeerConnectionFactory()

// ICE конфигурация
val config = PeerConnection.RTCConfiguration(
    listOf(
        PeerConnection.IceServer.builder("stun:stun.l.google.com:19302").createIceServer(),
        PeerConnection.IceServer.builder("turn:your-turn.example.com:3478")
            .setUsername("user").setPassword("pass").createIceServer()
    )
)

val peerConnection = factory.createPeerConnection(config, peerConnectionObserver)

// Аудио трек
val audioSource = factory.createAudioSource(MediaConstraints())
val audioTrack = factory.createAudioTrack("audio0", audioSource)
val localStream = factory.createLocalMediaStream("stream0")
localStream.addTrack(audioTrack)
peerConnection?.addStream(localStream)

Видео добавляется аналогично через VideoCapturer — Camera2Capturer для нативной камеры.

iOS: RTCPeerConnection

На iOS используем тот же Google WebRTC SDK через CocoaPods (pod 'GoogleWebRTC') или Swift Package (google/webrtc).

let config = RTCConfiguration()
config.iceServers = [
    RTCIceServer(urlStrings: ["stun:stun.l.google.com:19302"]),
    RTCIceServer(urlStrings: ["turn:your-turn.example.com:3478"],
                 username: "user", credential: "pass")
]
config.sdpSemantics = .unifiedPlan

let constraints = RTCMediaConstraints(
    mandatoryConstraints: nil,
    optionalConstraints: ["DtlsSrtpKeyAgreement": "true"]
)

let peerConnection = factory.peerConnection(
    with: config, constraints: constraints, delegate: self
)

Интеграция с CallKit обязательна для iOS — без неё звонок не получит приоритет аудиосессии. Подробности — в статье про VoIP-звонки.

TURN-сервер: почему это не опционально

Без TURN-сервера WebRTC не работает за корпоративными firewall и симметричным NAT. Это ~20–30% реальных пользователей. Развернуть coturn:

# /etc/turnserver.conf
listening-port=3478
listening-ip=0.0.0.0
relay-ip=YOUR_PUBLIC_IP
external-ip=YOUR_PUBLIC_IP
realm=your-domain.com
user=webrtc:strongpassword
lt-cred-mech

Использование публичного STUN от Google (stun.l.google.com) бесплатно, но не предоставляет TURN. Нужен собственный или платный сервис (Twilio Network Traversal Service, Xirsys).

Сигнальный протокол

WebRTC не определяет сигнализацию — это ответственность разработчика. Минимум: WebSocket-канал для передачи SDP offer/answer и ICE candidates.

// Отправка offer через WebSocket
fun createOffer() {
    val constraints = MediaConstraints().apply {
        mandatory.add(MediaConstraints.KeyValuePair("OfferToReceiveAudio", "true"))
    }
    peerConnection?.createOffer(object : SdpObserver {
        override fun onCreateSuccess(sdp: SessionDescription) {
            peerConnection?.setLocalDescription(this, sdp)
            signalingChannel.send(json { "type" to "offer"; "sdp" to sdp.description })
        }
        // ...
    }, constraints)
}

Состояние сессии: new → connecting → connected → disconnected → failed. Обработка failed — попытка restartIce() или переустановка соединения. Без обработчика переходов пользователь видит зависший звонок без обратной связи.

Качество звука

WebRTC включает Opus кодек, echo cancellation (AEC), noise suppression (NS) и automatic gain control (AGC) по умолчанию. Для мониторинга качества в реальном времени — WebRTC stats API:

peerConnection?.getStats { report ->
    val inboundAudio = report.statsMap.values
        .filterIsInstance<RTCInboundRtpStreamStats>()
        .firstOrNull { it.kind == "audio" }
    val packetsLost = inboundAudio?.packetsLost ?: 0
    val jitter = inboundAudio?.jitter ?: 0.0
}

Jitter > 30 мс и loss > 5% — порог заметного ухудшения качества голоса.

Flutter

flutter_webrtc пакет обёртывает нативные WebRTC SDK. API схож с нативным, но с дополнительной прослойкой. Production-опыт: пакет работает стабильно, но обновляется с задержкой относительно нативных SDK — при критических уязвимостях в WebRTC ждать обновления пакета иногда приходится несколько недель.

Что входит в работу

Развёртываем TURN/STUN инфраструктуру, реализуем сигнальный сервер (WebSocket), интегрируем WebRTC SDK на мобильных платформах, подключаем CallKit (iOS) / ConnectionService (Android), настраиваем мониторинг качества соединения.

Срок: 3–6 недель для аудио/видеозвонков с учётом инфраструктуры и интеграции с системными звонковыми API.