GB28181

音视频 传输协议
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  1. GB28181
    1. 协议类型
    2. 应用场景
    3. 工作机制
    4. SIP 信令协议
      1. SIP 和 SDP
      2. SIP 请求消息分类
      3. SIP 响应消息分类
      4. SIP 请求消息结构
      5. SIP 设备注册过程
      6. SIP 设备注销过程
      7. 客户端发起的点播流程
      8. 文档和说明
      9. 支持GB28181的优秀开源项目

GB28181

GB28181是中国国家标准编号，标题是“基于IP网络的安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求”。这是一个中国国内的标准，主要用于安全防范和监控系统，确保不同制造商的设备在基于IP的网络环境下能够互操作。GB28181标准的主要用途在于公共安全和城市监控应用，例如公安、交通、社区等。

协议类型

GB28181规范了基于IP网络的安全防范视频监控联网系统的信息传输、交换、控制等技术要求。主要内容包括：

  1. 通信协议：规定了信令和媒体传输协议，确保设备之间可以互操作。
  2. 媒体传输：定义了音视频流的传输方式，支持RTP、RTCP等。
  3. 控制信令：定义了设备的控制、管理、告警等功能，包括注册、注销、心跳等信令。
  4. 设备互操作性：确保不同厂商的设备能够在同一个网络环境下进行协作。

应用场景

主要应用于安全防范和视频监控领域

工作机制

GB28181采用了标准的IP网络协议堆栈，通常基于SIP（Session Initiation Protocol）作为信令协议，使用RTP（Real-time Transport Protocol）传输音视频流。其工作机制大致如下：

  1. 设备注册：
    设备通过SIP向中央服务器注册，以便在网络中标识和管理。
  2. 媒体传输：
    音视频流通过RTP传输，通常在局域网或广域网中传输监控内容。
  3. 设备控制：
    中央服务器可以通过SIP信令向设备发送控制指令，例如摄像头的移动、变焦、聚焦等。
  4. 告警和心跳：
    设备可以向服务器发送告警信息或心跳信号，确保系统状态正常。

设备工作流程：
工作流程

SIP 信令协议

SIP 和 SDP

SIP（Session Initiation Protocol）与 SDP（Session Description Protocol）是用于通信领域的重要协议。虽然它们常常一起使用，但它们在功能和作用上有很大的区别。

  • SIP
    SIP，全称 “Session Initiation Protocol”，是一种应用层协议，主要用于创建、修改和终止多媒体会话（如语音、视频、消息等）。它在网络电话、即时消息、视频会议、流媒体等应用中广泛使用。SIP 的核心功能包括：

    1. 会话建立：通过邀请消息（INVITE）和应答消息等建立会话。
    2. 会话修改：在会话进行过程中调整会话的参数，例如添加或移除媒体流。
    3. 会话终止：通过发送 BYE 消息来结束会话。

    SIP 使用请求-响应模型，类似于 HTTP，并支持多种传输协议（例如，UDP、TCP、TLS）。SIP 不定义实际传输的数据，而是处理与会话控制相关的信令。

  • SDP
    SDP，全称 “Session Description Protocol”，是一种用于描述多媒体会话参数的协议。它通常与 SIP 一起使用，用于描述会话的相关信息。
    SDP 描述的内容包括：

    1. 会话名称和目的：用于标识会话。
    2. 时间信息：表明会话何时开始和结束。
    3. 媒体描述：包括媒体类型、传输协议、端口号、编解码器等。
    4. 连接信息：表明会话在哪个网络地址进行。

    SDP 的结构通常是文本格式的，易于解析和生成。它在 SIP 消息中常见，特别是用于描述会话的媒体属性。在 SIP 中，SDP 通常包含在 INVITE 请求和应答消息中，用于协商通信双方如何交换媒体流。

  • 关系
    SIP 和 SDP 的关系可以概括为：

    • SIP 负责建立、修改和终止会话，是一种用于信令和控制的协议。
    • SDP 用于描述会话的细节，包括媒体类型、传输参数和编解码器等，是一种描述性协议。

    在 SIP 会话的建立过程中，SDP 通常作为 SIP 消息的一部分，以描述会话的详细信息。在 SIP 会话中，SDP 的使用是为了协商会话双方的媒体参数，确保能够正确交换媒体流。

SIP 请求消息分类

请求类型 描述
INVITE 发起会话或邀请参与者加入现有会话，可能包含 SDP 信息。
ACK 确认 INVITE 请求的最终响应。
BYE 终止会话。
CANCEL 取消正在进行的请求。
REGISTER 向注册服务器注册用户代理位置。
OPTIONS 查询服务器或用户代理的功能和可用性。
INFO 在会话中发送辅助信息。
PRACK 对临时响应的确认。
UPDATE 更新现有会话的参数。
REFER 将当前会话转移给其他用户代理。
SUBSCRIBE 订阅特定事件。
NOTIFY 向订阅者发送事件通知。
MESSAGE 发送即时消息。
PUBLISH 发布状态信息。

SIP 响应消息分类

响应类型 描述
1xx 临时响应
100 Trying 服务器正在尝试处理请求。
180 Ringing 被叫方正在响铃。
183 Session Progress 会话正在进展。
——– —-
2xx 成功响应
200 OK 请求成功。
202 Accepted 请求被接受。
——– —-
3xx 重定向响应
300 Multiple Choices 多种重定向选项。
301 Moved Permanently 资源永久移动。
302 Moved Temporarily 资源临时移动。
305 Use Proxy 需要使用代理。
——– —-
4xx 客户端错误响应
400 Bad Request 请求无效。
401 Unauthorized 需要认证。
403 Forbidden 禁止访问。
404 Not Found 未找到资源。
407 Proxy Authentication Required 需要代理认证。
408 Request Timeout 请求超时。
486 Busy Here 被叫方忙碌。
487 Request Terminated 请求被终止。
——– —-
5xx 服务器错误响应
500 Server Internal Error 服务器内部错误。
501 Not Implemented 功能未实现。
503 Service Unavailable 服务不可用。
504 Server Timeout 服务器超时。
——– —-
6xx 全局错误响应
600 Busy Everywhere 所有被叫方都忙碌。
603 Decline 被叫方拒绝。
604 Does Not Exist Anywhere 在任何地方都不存在。
606 Not Acceptable 请求不可接受。

SIP 请求消息结构

SIP 请求消息包含三个主要部分：请求行、头字段、消息体。

  1. 请求行（Request Line）

    • 包含请求方法、请求 URI，以及 SIP 版本号。
    • 格式：METHOD sip:uri SIP/2.0
    • 示例：INVITE sip:bob@example.com SIP/2.0

  2. 头字段（Headers）

    • 包含一系列头字段，包含键和值，用于传递各种信息。
    • 常见的头字段：
    • Via: 路径追踪，用于记录消息经过的节点。
    • From: 来源信息，包含显示名称、SIP URI 和标签。
    • To: 目的地信息，包含显示名称、SIP URI 和标签。
    • Call-ID: 会话的唯一标识符。
    • CSeq: 请求序列号，包含请求方法和序列号。
    • Contact: 用户代理的联系地址。
    • Max-Forwards: 防止环路，指示消息可以被转发的最大次数。
    • Content-Type: 消息体的 MIME 类型。
    • Content-Length: 消息体的长度。

  3. 消息体（Message Body）

    • 通常包含会话描述协议（SDP）的内容，用于描述会话的细节。
    • 根据请求方法和上下文的不同，消息体内容可能不同。

  4. 示例 SIP 请求消息

    INVITE sip:bob@example.com SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bK776asdhds
Max-Forwards: 70
From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774
To: Bob <sip:bob@example.com>
Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.atlanta.com
CSeq: 314159 INVITE
Contact: <sip:alice@pc33.atlanta.com>
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 142

v=0
o=alice 2890844526 2890844526 IN IP4 pc33.atlanta.com
s=-
c=IN IP4 pc33.atlanta.com
t=0 0
m=audio 49170 RTP/AVP 0

SIP 设备注册过程

  1. 用户首次试呼时，sip代理向代理服务器发送 REGISTER 注册请求；

  2. 代理服务器通过后端认证/计费中心获知用户信息不在数据库中，便向终端代理回送401 Unauthorized 质询信息，其中包含安全认证所需的令牌；

  3. 终端代理提示用户输入其标识和密码后，根据安全认证令牌将其加密后，再次用REGISTER 消息报告给代理服务器；

  4. 代理服务器将REGISTER 消息中的用户信息解密，通过认证/计费中心验证其合法后，将该用户信息登记到数据库中，并向终端代理A 返回成功响应消息200 OK。

SIP 设备注销过程

  1. SIP代理向SIP服务器发送 Register请求,Expires字段的值为0,表示SIP代理要注销;

  2. SIP服务器向 SIP代理发送响应401,并在响应的消息头 WWW_Authenticate字段中给出
    适合SIP代理的认证体制和参数;

  3. SIP代理重新向SIP服务器发送 Register请求,在请求的 Authorization字段给出信任书,
    包含认证信息,Expires字段的值为0;

  4. SIP 服务器对请求进行验证,如果检查出 SIP 代理身份合法,向 SIP 代理发送成功响应
    200OK,如果身份不合法则发送拒绝服务应答。

客户端发起的点播流程

文档和说明

GB28181-2016

GB28181 要求的RTP流格式

支持GB28181的优秀开源项目

  • ZLMediakit + wvp-GB28181-pro + wvp-pro-assist

    服务 作用 是否必须
    WVP-PRO 实现国标28181的信令以及视频平台相关的功能 是
    ZLMediaKit 为WVP-PRO提供国标28181的媒体部分的实现，以及各种视频流格式的分发支持 是
    wvp-pro-assist wvp的辅助录像程序，也可单独跟zlm一起使用，提供录像控制,录像合并下载接口 否（不安装只是影响云端录像功能和国标录像下载）

  • SRS

  • gosip

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文章标题:GB28181

字数:2.4k

本文作者:花落阁

发布时间:2023-11-26, 11:19:05

最后更新:2024-05-06, 09:54:14

原始链接:https://hualog.dns.navy/2023/11/26/GB28181/

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