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這是一個有關于使用聲音的WebRTC信號的概念驗證。適用于所有有麥克風+揚聲器的設備。在瀏覽器中運行。

Written By?ZION3R

url :?https://www.kitploit.com/2020/10/wave-share-serverless-peer-to-peer.html

首先，附近的設備通過一系列音頻音頻序列交換必要的會話描述協議(SDP)數據來協商WebRTC連接。在成功的協商之后，瀏覽器之間建立一個本地的WebRTC連接，并允許通過局域網交換數據。

具體細節(jié)如下(2分鐘視頻)：https://youtu.be/d30QDrKyQkg

你也可以自己試試：https://ggerganov.github.io/wave-share

運作原理

WebRTC技術允許運行在不同設備上的兩個瀏覽器相互連接并交換數據。不需要安裝插件或下載應用程序。為了啟動連接，對等方需要交換聯系信息(ip地址、網絡端口、會話id等)。這個過程被稱為“信號傳遞/信令”。WebRTC規(guī)范沒有定義任何信令標準-聯系人交換可以通過任何協議或技術實現。

在這個項目中，信令是通過聲音執(zhí)行的。信號序列如下:

• 對等端A通過將會話數據編碼成音頻音調來廣播WebRTC連接。

• 附近的對等點（復數）捕捉聲音發(fā)出的源頭對等點A并解碼WebRTC會話數據

• 嘗試與A端建立連接的B端以音頻應答響應。回復中包含對等方B的聯系信息。另外，對等端B開始嘗試連接到對等端A

• 對等端A從B端接收應答，解碼傳輸的聯系數據，允許B端連接

• 建立連接

?

所述信令序列不涉及信令服務器。因此，使用通過聲音發(fā)出信號的應用程序可以由靜態(tài)網頁提供服務。唯一的要求是控制音頻輸出/捕獲設備。

目前的方法有一個明顯的局限性(特征)，即只有附近的設備(例如在同一房間內)才能建立連接。此外，設備必須連接在同一個本地網絡，因為NAT是不可用的。

聲音發(fā)射/接收

通過聲音通信的數據包含初始化WebRTC連接所需的聯系信息。該數據以會話描述協議(SDP)格式存儲。由于聲音數據在帶寬和健壯性/魯棒性robustness方面有明顯的限制，因此最好傳輸盡可能少的數據。因此，SDP從所有不相關的信息中剝離，只傳輸建立連接所需的必要數據。目前，包含所需的最小SDP數據的聲音包的格式如下：

Size, [B]	Description
1	Type of the SDP - Offer or Answer
1	Packet size in bytes (not including ECC bytes)
4	IP address of the transmitting peer
2	Network port that will be used for the communication
32	SHA-256?fingerprint?of the session data
40	ICE?Credentials?- 16 bytes username + 24 bytes password
32	ECC correction bytes used to correct errors during Tx

音頻包的總大小為112字節(jié)。使用當前的音頻編碼算法，SDP包可以在5-10秒內傳輸（取決于使用的Tx協議）。使用較慢的協議在嘈雜的環(huán)境中或在通信設備彼此相距較遠的情況下提供更可靠的傳輸。

Data-to-sound編碼

目前的方法使用多頻移頻鍵控（FSK）調制方案。要傳輸的數據首先被分成4位塊。在每一時刻，使用6個音調傳輸3個字節(jié)—每個4位塊一個音調。6個音調在4.5kHz的范圍內發(fā)射，分為96個等距頻率：

Freq, [Hz]	Value, [bits]	Freq, [Hz]	Value, [bits]	...	Freq, [Hz]	Value, [bits]
F0 + 00*dF	Chunk 0:?0000	F0 + 16*dF	Chunk 1:?0000	...	F0 + 80*dF	Chunk 5:?0000
F0 + 01*dF	Chunk 0:?0001	F0 + 17*dF	Chunk 1:?0001	...	F0 + 81*dF	Chunk 5:?0001
F0 + 02*dF	Chunk 0:?0010	F0 + 18*dF	Chunk 1:?0010	...	F0 + 82*dF	Chunk 5:?0010
...	...	...	...	...	...	...
F0 + 14*dF	Chunk 0:?1110	F0 + 30*dF	Chunk 1:?1110	...	F0 + 94*dF	Chunk 5:?1110
F0 + 15*dF	Chunk 0:?1111	F0 + 31*dF	Chunk 1:?1111	...	F0 + 95*dF	Chunk 5:?1111

For all protocols（對所有的協議）:?dF = 46.875 Hz. For non-ultrasonic protocols（對非超聲波協議）:?F0 = 1875.000 Hz. For ultrasonic protocols:（對超聲波協議）?F0 = 15000.000 Hz.

獲取本地IP地址

為了方便起見，一個簡單的WebRTC hack被用來自動檢測您機器的本地IP地址，所以您不必手動提供它。然而，由于安全原因，最新的WebRTC規(guī)范阻止了這一點的發(fā)生，因此在某個時候，這個“特性”將在所有瀏覽器中停止工作。例如，它不再適用于Safari。

構建

Web Assembly 模塊wave.wasm

您需要一個Emscripten編譯器。另外，您需要使用Emscripten構建FFTW。運行compile.sh?腳本。

CLI工具?wave-share

這是一個簡單的工具，使用?wave-share共享tx/rx協議接收和發(fā)送數據。在標準輸入上鍵入一些文本，然后按Enter鍵發(fā)送。

# buildgit clone https://github.com/ggerganov/wave-share cd wave-share && mkdir build && cd build cmake .. make# running ./wave-share

下面是一個演示如何使用CLI工具的短片：https://youtu.be/TcfjCMCyqF0

已知的問題/需要改進的東西

• 不適用于:IE、IE Edge、iOS上的Chrome/Firefox、macOS上的Safari

• 超聲波傳輸在大多數設備上不起作用。可能與硬件限制有關

• 存在多個本地網絡時，當前無法選擇使用哪一個。通常情況下默認使用第一個

• 在傳輸過程中偶爾會有聲音破裂。需要優(yōu)化發(fā)送代碼

• emscripten generated.js的大小太大（~1MB）。需要用純JS重寫

• 在移動設備上，使用Firefox，即使在關閉選項卡后，頁面仍可以在后臺運行

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Wave-Share體驗

https://github.com/ggerganov/wave-share

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Wave-Share -无服务器，点对点，通过声音共享本地文件的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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