WebRTC音视频通话系统需求说明书

0. 项目概要

0.1 项目背景

客服与客户视频需求增加
在线客服语音视频扩展
视频会议标准化要求

0.2 项目价值

提升客服接待效率
降低通讯成本
增强用户体验

0.3 项目目标

开发一个基于Django和WebRTC的实时音视频通话系统，支持多房间、多用户的语音和视频通话功能，提供稳定、安全、高性能的实时通讯服务。

1. 业务需求

1.1 用户管理

1.1.1 用户角色及权限

超级管理员（SuperAdmin）
- 系统配置管理
- 用户角色管理
- 系统监控管理
- 所有管理员权限
- 角色分配权限
管理员（Admin）
- 房间管理权限
- 用户管理权限
- 内容审核权限
- 数据统计查看
- 用户封禁权限
房主（Owner）
- 房间设置管理
- 房间用户管理
- 房间公告管理
- 临时管理权限分配
普通用户（User）
- 加入房间
- 音视频通话
- 个人设置管理
- 基础功能使用
访客（Guest）
- 临时房间访问
- 基础通话功能
- 有限功能访问

1.1.2 用户功能

账户管理
- 用户注册（邮箱/手机验证）
- 用户登录（2FA认证）
- 密码管理（强密码策略）
- 个人信息管理
- 账号注销管理
状态管理
- 在线状态显示
- 设备状态管理
- 通话状态同步
- 忙碌状态设置
- 自动离线机制

1.2 房间管理

1.2.1 房间类型

语音房间
- 初始固定房间（2个）
- 自定义房间创建
- 多人语音支持
- 实时用户列表
- 语音质量控制
视频房间
- 初始固定房间（2个）
- 自定义房间创建
- 多人视频支持
- 灵活布局切换
- 视频质量控制
会议房间
- 预约会议功能
- 会议议程管理
- 参会人员管理
- 会议记录功能
- 会议模板功能

1.2.2 房间控制

基础控制
- 房间创建/删除
- 用户加入/退出
- 权限管理
- 人数限制
高级控制
- 房间锁定
- 用户禁言
- 用户踢出
- 房间解散
- 紧急控制

1.3 通话功能

1.3.1 语音通话

基础功能
- 麦克风控制
- 音量调节
- 降噪处理
- 回音消除
- 设备切换
高级功能
- 语音增强
- 音质选择
- 通话录制
- 音效处理
- 声道控制

1.3.2 视频通话

基础功能
- 摄像头控制
- 视频质量调节
- 背景虚化
- 视频布局切换
- 设备切换
高级功能
- 屏幕共享
- 视频录制
- 美颜功能
- 虚拟背景
- AR特效

2. 系统架构

2.1 整体架构

多层架构
- 表现层
- 业务层
- 数据层
- 基础设施层

2.2 技术栈

2.2.1 后端架构

应用层
- Django 4.0+
- Django REST framework
- Django Channels
- Celery任务队列
消息层
- RabbitMQ/Kafka
- Redis缓存
数据层
- PostgreSQL
- Redis集群
监控层
- Prometheus
- Grafana
媒体服务器
- TURN/STUN
- SFU/MCU
- 媒体流处理

2.2.2 前端架构

Web端
- HTML5/CSS3
- TypeScript
- WebRTC
- WebSocket
移动端
- 响应式设计
- PWA支持
- 移动端优化

2.3 部署架构

容器化部署
- Docker容器
- Kubernetes编排
- 服务网格
负载均衡
- Nginx代理
- 流量分发
- 会话保持

3. 数据模型

3.1 核心模型

数据模型代码部分保持不变，但移动到这个位置

3.2 数据存储

3.2.1 存储分类

结构化数据
- 用户信息
- 房间信息
- 关系数据
非结构化数据
- 媒体文件
- 日志记录
- 配置文件

3.2.2 存储策略

多级存储
- 热数据：Redis
- 温数据：PostgreSQL
- 冷数据：对象存储

4. 性能要求

4.1 并发性能

用户并发
- 单房间：50人
- 系统总体：1000人
- 连接池：5000
资源限制
- CPU < 70%
- 内存 < 80%
- 磁盘IO < 60%

4.2 响应时间

操作响应
- 页面加载 < 2s
- API响应 < 200ms
- WebSocket < 100ms
媒体延迟
- 1对1通话 < 200ms
- 小组会议 < 300ms
- 大型会议 < 500ms

5. 安全方案

5.1 访问安全

JWT + Session认证
OAuth2.0集成
2FA认证
HTTPS/WSS

5.2 数据安全

5.2.1 安全等级

S1级：用户敏感数据
S2级：业务核心数据
S3级：普通业务数据
S4级：公开数据

5.2.2 安全措施

数据加密
访问控制
审计日志
数据备份

5.3 防护措施

SQL注入防护
XSS防护
CSRF防护
DDoS防护
频率限制

6. 监控运维

6.1 监控体系

系统监控
- 服务器监控
- 应用监控
- 数据库监控
- 网络监控
业务监控
- 用户行为
- 房间状态
- 通话质量
- 异常事件

6.2 运维管理

日志管理
- 访问日志
- 错误日志
- 安全日志
- 性能日志
告警系统
- 实时告警
- 级别分类
- 响应机制
- 处理流程

7. 风险评估

7.1 技术风险

WebRTC兼容性
网络带宽瓶颈
服务器性能
数据安全风险

7.2 业务风险

用户接受度
竞品分析
市场变化
运营成本

8. 质量要求

8.1 代码质量

代码覆盖率 > 80%
静态检查 100%
单元测试覆盖 > 90%

8.2 性能指标

API响应 < 200ms
页面加载 < 2s
CPU使用率 < 70%

9. 项目进度

9.1 开发阶段

需求分析（1周）
基础开发（2周）
功能开发（2周）
测试优化（1周）
部署上线（1周）

9.2 维护阶段

每周更新
月度优化
24h响应
48h处理

10. 文档要求

10.1 技术文档

API文档
数据库文档
部署文档
测试文档

10.2 用户文档

使用手册
管理指南
常见问题
视频教程

10.3 运维文档

监控手册
故障处理
扩容方案
备份方案

11. 测试方案

11.1 功能测试

- 单元测试
- 接口测试
- 组件测试
- 服务测试
- 集成测试
- 模块集成测试
- 系统集成测试
- 端到端测试

11.2 性能测试

- 负载测试
- 并发用户测试
- 数据吞吐量测试
- 资源占用测试
- 压力测试
- 极限并发测试
- 长时间稳定性测试
- 故障恢复测试

11.3 安全测试

- 渗透测试
- 漏洞扫描
- 安全合规测试

12. 应急预案

12.1 故障分级

- P0级故障
- 系统完全不可用
- 数据泄露事件
- 严重安全漏洞
- P1级故障
- 核心功能异常
- 大规模用户影响
- 性能严重下降

12.2 处理流程

- 故障发现
- 监控告警
- 用户反馈
- 运维巡检
- 故障处理
- 问题定位
- 应急修复
- 数据恢复
- 事后总结
- 原因分析
- 改进措施
- 预防方案

13. 运营支持

13.1 数据分析

- 用户分析
- 活跃度分析
- 使用习惯分析
- 问题反馈分析
- 业务分析
- 房间使用率
- 通话质量统计
- 功能使用率

13.2 运营工具

- 管理后台
- 用户管理
- 房间管理
- 权限管理
- 统计报表
- 日常运营报表
- 异常事件报表
- 质量分析报表

14. 系统扩展

14.1 功能扩展

- 接口扩展
- 第三方集成接口
- 自定义插件接口
- API版本控制
- 业务扩展
- 多语言支持
- 自定义主题
- 自定义工作流

14.2 架构扩展

- 集群扩展
- 多区域部署
- 跨区域同步
- 灾备切换
- 服务扩展
- 微服务拆分
- 服务编排
- 服务治理

15. 合规性要求

15.1 数据合规

- 数据保护
- 个人信息保护
- 数据存储合规
- 数据跨境传输
- 行业标准
- 通信行业标准
- 安全技术标准
- 质量管理标准

15.2 审计要求

- 操作审计
- 安全审计
- 合规性审计

16. 可用性设计

16.1 高可用架构

- 服务高可用
- 服务器冗余
- 负载均衡
- 故障转移
- 数据高可用
- 数据备份
- 数据同步
- 数据恢复

16.2 容灾设计

- 同城容灾
- 异地容灾
- 多活部署

17. 成本评估

17.1 开发成本

- 人力成本
- 设备成本
- 工具成本

17.2 运维成本

- 服务器成本
- 带宽成本
- 存储成本
- 人员成本

17.3 扩展成本

- 系统扩容成本
- 功能升级成本
- 维护优化成本

18. 培训计划

18.1 技术培训

- 开发培训
- 架构培训
- 技术栈培训
- 工具使用培训
- 运维培训
- 部署培训
- 监控培训
- 故障处理培训

18.2 业务培训

- 管理员培训
- 系统管理培训
- 运营管理培训
- 问题处理培训
- 用户培训
- 功能使用培训
- 常见问题培训
- 安全意识培训

19. 法律合规性要求

19.1 法律法规遵循

- 通信法规
- 《中华人民共和国网络安全法》
- 《电信条例》
- 《互联网信息服务管理办法》
- 数据保护
- 《个人信息保护法》
- 《数据安全法》
- 跨境数据传输规定

19.2 行业规范

- 技术标准
- WebRTC标准规范
- 音视频编码标准
- 网络传输协议标准
- 安全标准
- 等级保护要求
- 安全认证标准
- 加密算法标准

20. 验收标准

20.1 功能验收

- 核心功能
- 用户管理功能
- 房间管理功能
- 音视频通话功能
- 系统管理功能
- 性能指标
- 并发性能达标
- 响应时间达标
- 系统稳定性达标

20.2 安全验收

- 安全测试报告
- 渗透测试报告
- 等级保护测评

20.3 文档验收

- 技术文档完整性
- 运维文档规范性
- 用户手册可用性

21. 项目管理规范

21.1 开发管理

- 版本控制
- Git分支管理
- 版本号规范
- 发布流程规范
- 代码管理
- 代码审查流程
- 编码规范
- 注释规范

21.2 团队管理

- 角色分工
- 项目经理
- 技术负责人
- 开发工程师
- 测试工程师
- 运维工程师
- 协作流程
- 日常沟通机制
- 周会制度
- 问题追踪机制

21.3 质量管理

- 评审机制
- 需求评审
- 设计评审
- 代码评审
- 测试评审
- 监控机制
- 进度监控
- 质量监控
- 风险监控

22. 项目收尾

22.1 系统交付

- 环境交付
- 生产环境部署
- 测试环境交接
- 开发环境交接
- 资料交付
- 源代码交付
- 技术文档交付
- 运维文档交付

22.2 验收确认

- 功能验收确认
- 性能验收确认
- 安全验收确认
- 文档验收确认

22.3 运维交接

- 运维制度交接
- 监控系统交接
- 应急预案交接
- 技术支持方案

23. 商业价值评估

23.1 市场分析

- 目标市场
- 市场规模
- 用户画像
- 竞品分析
- 发展趋势
- 技术趋势
- 市场趋势
- 用户需求变化

23.2 收益评估

- 直接收益
- 用户付费
- 增值服务
- API服务收费
- 间接收益
- 品牌价值
- 用户积累
- 技术积累

24. 数据治理

24.1 数据分类

- 业务数据
- 用户数据
- 交易数据
- 行为数据

24.2 数据生命周期

- 数据采集
- 采集规范
- 质量控制
- 实时性要求
- 数据存储
- 分级存储
- 备份策略
- 清理策略
- 数据使用
- 访问控制
- 使用审计
- 脱敏规则

25. 可持续发展规划

25.1 技术演进

- 架构升级
- 微服务化
- 云原生化
- 智能化
- 技术栈更新
- 框架升级
- 组件更新
- 新技术引入

25.2 业务发展

- 功能规划
- 短期规划
- 中期规划
- 长期规划
- 市场拓展
- 区域扩展
- 行业扩展
- 场景扩展

26. 运营规划

26.1 运营策略

- 用户运营
- 用户增长
- 用户留存
- 用户活跃
- 内容运营
- 内容生产
- 内容分发
- 内容管理

26.2 运营指标

- 核心指标
- DAU/MAU
- 用户留存率
- 转化率
- 质量指标
- 用户满意度
- 问题解决率
- 服务响应时间

27. 总结与展望

27.1 项目总结

- 技术亮点
- WebRTC实时通讯
- 分布式架构
- 高可用设计
- 安全性保障
- 创新点
- 业务创新
- 技术创新
- 运营创新

27.2 未来展望

- 技术方向
- AI智能化
- 边缘计算
- 5G/6G应用
- 元宇宙探索
- 业务方向
- 场景扩展
- 行业深耕
- 全球化布局
- 生态建设

27.3 项目价值

- 商业价值
- 市场竞争力
- 收益预期
- 品牌影响
- 技术价值
- 技术积累
- 架构创新
- 人才培养

27.4 建议

- 短期建议
- 功能优化
- 性能提升
- 运营改进
- 长期建议
- 战略规划
- 技术路线
- 生态构建