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作者： 張鵬，資深音視頻工程師

janus介紹

janus是Meetecho開發的一個WebRTC網關，janus的主要作用就是它可以和你的內網設備和瀏覽器同時建立連接，并將瀏覽器發來的音視頻數據包如rtp/rtcp包，通過自定義插件轉發給你的內網設備，也可以將你發給janus的音視頻數據包，加密后轉發給瀏覽器。

這樣就完成了內網音視頻服務器和外網瀏覽器的互通。

janus為我們完成了與瀏覽器建立會話的復雜邏輯，并且提供給我們簡單的插件機制來處理音視頻數據。

對于PeerConnection連接的建立過程，涉及到復雜的NAT穿透的ICE協議的實現，SDP的交換，DTLS-SRTP的握手和數據包加密發送，數據包接收后解密的復雜邏輯。

janus將我們從與瀏覽器交互的PeerConnection建立的過程中解脫出來，更專注于音視頻業務邏輯。

janus的設計思想

janus基于插件思想，通過實現基礎架構，完成了與瀏覽器鏈接的建立過程。

janus的插件主要完成一些必須的函數實現，如RTP/RTCP數據的接收。

我們通過實現自己的插件，來完成在將瀏覽器RTP數據轉發到內網服務器的業務邏輯。

janus的用途

janus一般用于拓展已有視頻會議系統，提供對瀏覽器客戶端的支持。

janus的安裝

官網安裝步驟

按照官網的安裝步驟可以順利的完成安裝。

本文在ubuntu16.04系統下測試。

首先安裝全新虛擬機ubuntu16.04

下載源碼，需要先安裝git

    git clone git@github.com:meetecho/janus-gateway.git

然后安裝janus依賴庫

  sudo apt-get install aptitute

      sudo aptitude install libmicrohttpd-dev libjansson-dev libnice-dev \

    libssl-dev libsrtp-dev libsofia-sip-ua-dev libglib2.0-dev \

    libopus-dev libogg-dev libcurl4-openssl-dev liblua5.3-dev \

    pkg-config gengetopt libtool automake

安裝libsrtp 2.0

    wget https://github.com/cisco/libsrtp/archive/v2.0.0.tar.gz

    tar xfv v2.0.0.tar.gz

    cd libsrtp-2.0.0

    ./configure --prefix=/usr --enable-openssl

    make shared_library && sudo make install

編譯安裝janus

    git clone https://github.com/meetecho/janus-gateway.git

    cd janus-gateway

    sh autogen.sh

    ./configure --prefix=/opt/janus

    make

    sudo make install

到此為止，janus安裝到了/opt/janus目錄

janus的配置文件

janus的運行需要進行一些配置

使用命令生成一些默認配置文件

    cd janus-gateway

    make configs

對于最基本的演示用途，配置到此就結束了。

詳細的配置可以打開文件/opt/janus/etc/janus/janus.cfg按照注釋進行配置。

運行janus服務器

直接啟動janus的可執行程序即可前臺運行janus

    cd /opt/janus/bin

    ./janus

運行janus http server

我們需要研究janus提供的demo，比如EchoTest。我們需要在瀏覽器中打開測試網頁才可以進行測試。所以，我們需要一個http server

    cd /opt/janus/share/janus/demos

    python -m SimpleHTTPServer

    命令行輸出：Serving HTTP on 0.0.0.0 port 8000 ...

這樣就搭建了簡單的http server，監聽端口為8000

使用瀏覽器打開地址，假設ubuntu 16.04的ip為10.1.32.146

    http://10.1.32.146:8000/

即可看到janus的官網運行起來了。

運行狀態

運行echotest

• 首先確保你有攝像頭和麥克風

• 選擇Demos->Echo Test

• 點擊start就能夠正常運行演示程序。

• Echo Test完成了將瀏覽器發來的音視頻數據，發回給瀏覽器。

• 演示了會話建立，插件編寫等基本功能。

• Echo Test對應的插件源碼為janus-gateway/plugins/janus_echotest.c

通過閱讀janus-gateway/plugins/plugin.h中的注釋，可以基本了解插件編寫的規則。

janus.js的作用

在echo test的例子中，前端部分使用了janus.js。janus.js是和janus服務器進行通信的javascript庫，通過使用janus.js簡化了webrtc api的使用，以及前端與janus服務器建立連接，交換sdp等功能。如果你不依賴于janus.js你可以自行實現這些邏輯，不過會比較復雜。

janus服務器和瀏覽器建立會話的過程

整個會話建立的過程符合標準的webrtc peerconnection連接建立的過程。這里的janus服務器就像另一個瀏覽器端一樣。兩端分別通過stun server拿到自己的外網地址，以及內網地址。推薦看一下ICE協議文檔，深入了解下NAT穿透的過程。

然后交換sdp方面。在生成sdp的過程中，我們可以通過設置需要使用的音視頻編解碼參數，來要求瀏覽器使用我們希望使用的音視頻編碼。

sdp交換后，雙方進行連通性測試，即UDP打洞過程。由于echo test中我們并沒有配置stun server，所以無法獲取到外網IP。所以最終打洞成功的只有本地局域網地址。

janus的插件機制介紹

janus的關鍵概念是它的插件機制。janus底層完成了連接建立的通用部分，而把具體業務部分作為插件來提供。對于會話的整個生命周期，都會有對應的插件回調產生。插件在自己的實現中，完成了需要的業務邏輯。如echo test就在它的業務邏輯中給瀏覽器原樣返回了RTP數據。而我們公司的業務就是將數據轉發到媒體服務器的某個會議中。

janus如何編寫插件

janus plugin需要實現的接口

在plugins.h頭文件中，定義了插件結構體struct janus_plugin。我們只需要按照struct janus_plugin中定義的函數，逐個實現，就可以完成插件的編寫。

需要實現的接口有：

    struct janus_plugin {

    int (* const init)(janus_callbacks *callback, const char *config_path);

    void (* const destroy)(void);

    int (* const get_version)(void);

    const char *(* const get_package)(void);

    void (* const create_session)(janus_plugin_session *handle, int *error);

    struct janus_plugin_result * (* const handle_message)(janus_plugin_session *handle, char *transaction, json_t *message, json_t *jsep);

    void (* const setup_media)(janus_plugin_session *handle);

    void (* const incoming_rtp)(janus_plugin_session *handle, int video, char *buf, int len);

    void (* const incoming_rtcp)(janus_plugin_session *handle, int video, char *buf, int len);

    void (* const incoming_data)(janus_plugin_session *handle, char *buf, int len);

    void (* const destroy_session)(janus_plugin_session *handle, int *error);

    ...

    };

這些接口體現了整個會話的生命周期。對于incoming_rtp，incoming_rtcp，incoming_data來說，分別代表收到的瀏覽器發來的rtp，rtcp，自定義數據。這是我們媒體處理的重點。你可以根據業務需求去實現自己的邏輯。

使用janus_callbacks轉發數據給瀏覽器

當我們希望janus幫助我們把數據發給對方時，我們需要使用janus暴露給我們的callback：

    struct janus_callbacks {

    void (* const relay_rtp)(janus_plugin_session *handle, int video, char *buf, int len);

    void (* const relay_rtcp)(janus_plugin_session *handle, int video, char *buf, int len);

    void (* const relay_data)(janus_plugin_session *handle, char *buf, int len);

    void (* const close_pc)(janus_plugin_session *handle);

    void (* const end_session)(janus_plugin_session *handle);

    ...

    };

其中relay_rtp，relay_rtcp，relay_data分別是用來發送rtp，rtcp，自定義數據的。

janus的插件都有唯一的標識符，如echo test插件的標識符為：

    #define JANUS_ECHOTEST_PACKAGE "janus.plugin.echotest"

在前端js中需要指定需要與哪個插件建立會話，在調用janus.js的janus.attach接口時指定：

    janus.attach({

    plugin: "janus.plugin.echotest",

    ...

    }）

總結

本文介紹了janus的環境搭建，janus的設計思想，和插件的編寫方法。閱讀本文后，你能夠對janus的使用有基本的認識。具體的細節可以通過閱讀源碼的方式繼續深入了解。