GB28181协议简介及实践.docx

GB28181 协议简介及实践 1、背景介绍 GB28181协议指的是国家标准GB/T 28181—2016《公共安全视频监控联?系统信息传输、交换、控制技术要求》1，该标准规定了公 共安全视频监控联?系统的互联结构， 传输、交换、控制的基本要求和安全性要求， 以及控制、传输流程和协议接?等技术要求，是视频 监控领域的国家标准。GB28181协议信令层?使?的是SIP（Session Initiation Protocol）协议2，流媒体传输层?使?的是实时传输协 议（Real-time Transport Protocol，RTP）协议3，因此可以理解为GB28181是在国际通?标准的基础之上进?了私有化定制以满?视 频监控联?系统互联传输的标准化需求。本?旨在说明在FFmpeg中增加对GB28181协议的?持，使其可以与?持GB28181协议的设备 进?通信与控制，实现设备的注册、保活以及流媒体的传输。 2、相关技术介绍 2.1 GB28181协议 GB28181协议会话通道实际上使?的是SIP协议，并且在SIP协议的基础之上做了些私有化处理。SIP是?个由IETF MMUSIC?作组开发 的协议，作为标准被提议?于创建，修改和终?包括视频，语?，即时通信，在线游戏和虚拟现实等多种多媒体元素在内的交互式?户会 话。SIP中?个?较重要的概念是?户代理（User Agent），指的是?个SIP逻辑?络端点，?于创建、发送、接收SIP消息并管理?个SIP 会话。SIP?户代理?可分为?户代理客户端UAC（User Agent Client）和?户代理服务端UAS（User Agent Server）。UAC创建并发 送SIP请求，UAS接收处理SIP请求，发送SIP响应。SIP协议会与许多其它的协议协同?作，如SIP报?内容发送会话描述协议（Session Description Protocol，SDP）4，SDP协议描述了会话所使?流媒体细节，如：使?哪个IP端?，采?哪种编解码器等等。SIP的?个典 型?途是：SIP会话传输?些简单的经过报?的实时传输协议流，RTP本?才是语?或视频的载体。在GB28181协议中，联?系统在进? 视?频传输及控制时应建?两个传输通道: 会话通道和媒体流通道。会话通道?于在设备之间建?会话并传输系统控制命令; 媒体流通道?于 传输视?频数据， 经过压缩编码的视?频流采?流媒体协议RTP/RTCP传输。GB28181协议中具体通信协议结构图如下图1所?： 会话通道中，注册、实时视?频点播、历史视?频的回放等应?的会话控制采?SIP协议IETF RFC3261中规定的REGISTER、INVITE等请 求和响应?法实现， 历史视?频回放控制采?SIP扩展协议IETF RFC29765规定的INFO?法实现，前端设备控制、信息查询、报警事件 通知和分发等应?的会话控制采?SIP扩展协议IETF RFC34287规定的MESSAGE?法实现。下?详细介绍下注册、保活和实时视?频点 播的SIP消息结构。 2.1.1 注册 注册指的是设备或系统进?联?系统时向SIP服务器（SIP UAS）进?注册登记的?作模式，在本?中FFmpeg即为?个SIP服务器，设备 向FFmpeg发送注册请求，FFmpeg在接收到设备的注册请求后返回相应的回复消息，则完成设备注册流程。GB28181协议中基于数字摘 要的挑战应答式安全技术进?注册流程如下图2所?： 注册流程描述如下: (a) SIP代理向SIP服务器发送Register请求; (b) 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; ? 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; (d) SIP服务器对请求进?验证，如果检查出SIP代理?份合法，向SIP代理发送成功响应200OK，如果?份不合法则发送拒绝服务应答。 注册的请求消息内容范例如下： 1 REGISTER sip:34020000002000000001@3402000000 SIP/2.0 2 Via: SIP/2.0/UDP 1:5060;rport;branch=z9hG4bK1371463273 3 From: sip:34020000001320000003@3402000000;tag=2043466181 4 To: sip:34020000001320000003@3402000000 5 Call-ID: 1011047669 6 CSeq: 1 REGISTER 7 Contact: sip:3402000000132