基于 C# 实现 P2P 视频聊天工具，结合 UDP 协议和 OMCS 音视频框架，支持跨平台（Windows/Linux）运行。
一、项目架构与技术选型
| 模块 | 技术实现 |
|---|---|
| 音视频采集 | DirectShow（Windows） / V4L2（Linux） + OpenCV 预处理 |
| 网络传输 | UDP 套接字（支持 NAT 穿透） + 自定义信令协议 |
| 音视频编码 | H.264（视频） / AAC（音频） + MediaFoundation（Windows） / FFmpeg（Linux） |
| 信令控制 | 自定义 JSON 协议（含心跳、SDP 描述、ICE 候选） |
| 跨平台支持 | .NET 6 + C# 10 + P/Invoke 调用原生 API |
二、核心代码实现
1. 音视频采集与编码（Windows 示例）
using System;
using System.Drawing;
using DirectShowLib;
using MediaFoundation;public class MediaCapture
{private DsDevice _videoDevice;private IMFSourceReader _videoReader;private IMFSinkWriter _videoWriter;public void InitializeCamera(){// 获取默认摄像头_videoDevice = DsDevice.GetDevicesByClass(DsClass.VideoInputDevice).FirstOrDefault();if (_videoDevice == null) throw new Exception("未检测到摄像头");// 初始化 MediaFoundation 编码器MFStartup(MF_VERSION);_videoReader = new MFSourceReader();_videoReader.SetDevice(_videoDevice.MonikerString);// 配置编码参数（H.264 + AAC）var videoMediaType = MFMediaType.CreateVideo(MediaTypeGuids.H264);videoMediaType.SetUINT32(MF_MT_FRAME_RATE, 30);videoMediaType.SetUINT32(MF_MT_FRAME_SIZE_WIDTH, 640);videoMediaType.SetUINT32(MF_MT_FRAME_SIZE_HEIGHT, 480);_videoWriter = new MFSinkWriter();_videoWriter.AddStream(videoMediaType);}public Bitmap CaptureFrame(){// 从摄像头读取一帧_videoReader.GetCurrentBuffer(out _videoReader.BufferCount, out _videoReader.Buffer);return (Bitmap)_videoReader.Buffer.ToImage();}
}
2. UDP 信令服务器（处理连接请求）
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;public class SignalServer
{private UdpClient _udpServer;private IPEndPoint _endPoint;public SignalServer(int port){_udpServer = new UdpClient(port);_endPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);}public async Task ListenForRequests(){while (true){var result = await _udpServer.ReceiveAsync();string message = Encoding.UTF8.GetString(result.Buffer);// 解析信令消息（如视频请求、ICE 候选）HandleSignalingMessage(result.Buffer, result.RemoteEndPoint);}}private void HandleSignalingMessage(byte[] data, IPEndPoint remoteEP){// 示例：处理视频请求var request = JsonSerializer.Deserialize<VideoRequest>(Encoding.UTF8.GetString(data));if (request.Type == "video_invite"){// 回复 SDP 描述和 ICE 候选var response = new VideoResponse { Type = "video_offer", Sdp = GenerateSdp() };_udpServer.Send(Encoding.UTF8.GetBytes(JsonSerializer.Serialize(response)), response.Length, remoteEP);}}
}
3. P2P 连接建立（ICE 协商）
public class IceNegotiator
{private List<IceCandidate> _localCandidates = new();private UdpClient _iceSocket;public void StartIceCandidateDiscovery(){// 生成本地 ICE 候选（STUN/TURN 服务器可选）_localCandidates.Add(new IceCandidate { Candidate = "candidate:1", SdpMid = "0" });// 发送候选到对端SendCandidateToPeer(_localCandidates[0]);}private void SendCandidateToPeer(IceCandidate candidate){var msg = new { Type = "ice_candidate", Candidate = candidate };byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes(JsonSerializer.Serialize(msg));_iceSocket.Send(data, data.Length, _peerEndPoint);}
}
4. 音视频传输（RTP 封装）
public class RtpStreamer
{private UdpClient _rtpSocket;private int _sequenceNumber = 0;private DateTime _startTime;public void SendPacket(byte[] payload, int payloadType){// RTP 头部封装byte[] header = new byte[12]{(byte)(0x80 | payloadType), // 版本2 + 无填充 + 无扩展 + CSRC计数0(byte)_sequenceNumber,(byte)(_sequenceNumber >> 8),(byte)(_timestamp >> 24),(byte)(_timestamp >> 16),(byte)(_timestamp >> 8),(byte)_timestamp,(byte)(_ssrc >> 24),(byte)(_ssrc >> 16),(byte)(_ssrc >> 8),(byte)_ssrc};_rtpSocket.Send(header.Concat(payload).ToArray(), _rtpSocket.Client.LocalEndPoint);}
}
三、关键功能实现说明
1. NAT 穿透方案
- STUN 服务器：获取公网 IP 和端口（使用
stun:stun.l.google.com:19302） - TURN 服务器：中继传输（开源方案如
coturn） - ICE 框架：自动选择最佳路径（直连优先，失败切换 TURN）
2. 音视频同步
- 时间戳对齐：RTP 包携带 NTP 时间戳，客户端根据时间戳播放
- 抖动缓冲：动态调整缓冲区大小（默认 100ms ~ 500ms）
3. 性能优化
- 硬件加速：NVIDIA NVENC / Intel Quick Sync 编码（通过 MediaFoundation 调用）
- 码率自适应：根据网络状况动态调整分辨率（如 720p → 480p）
参考代码 P2P视频聊天工具源码（C#） www.youwenfan.com/contentcno/93858.html
四、依赖库与部署
| 组件 | 说明 | 安装命令 |
|---|---|---|
| OMCS | 音视频框架（支持多路混流、网络传输） | NuGet: Install-Package OMCS |
| FFmpeg.AutoGen | 跨平台音视频编解码（Linux 必需） | NuGet: Install-Package FFmpeg |
| WebRTC.Native | 提供 ICE/STUN/TURN 实现 | NuGet: Install-Package WebRTC |
部署步骤：
-
在 Visual Studio 2022 中创建 .NET 6 控制台项目
-
安装上述 NuGet 包
-
配置
appsettings.json：{"StunServer": "stun:stun.l.google.com:19302","TurnServer": "turn:your-turn-server:3478","VideoCodec": "H264","AudioCodec": "AAC" }