视频服务器：GB28181网络视频协议

news2024/9/20 23:22:02

一、前言

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某项目中需要集成视频管理平台，实现分布在各省公司的摄像及接入，对视频进行统一管理。本项目中视频管理平台采用GB/T28181实现的监控设备接入管理平台，支持在开放互联网和局域网对监控设备进行远程接入、远程管理、远程调阅、录像回看等功能。本文对此记录GB/T28181协议的原理和一些问题，以供后续参考。

二、视频协议

2.1、相关术语

H265/H265视频编码
输出HTTP-FLV、HTTP-MP4
HLS：(HTTP Live Streaming)是Apple的动态码率自适应技术。主要用于PC和Apple终端的音视频服务。包括一个m3u(8)的索引文件，TS媒体分片文件和key加密串文件。
WebSocket
RTMP
RTSP/Onvif协议
GA/T 1400协议
数字视频录像机（DVR）
网络视频录像机（NVR）
SIP协议：SIP（Session Initiation Protocol，会话发起协议）是一个用于建立，更改和终止多媒体会话的应用层控制协议，其中的会话可以是IP电话、多媒体分发及多媒体会议。SIP协议采用Client/Server模型，主要通过与代理服务器之间的通信来完成用户呼叫的建立过程。

2.2、GB28181网络视频协议

GB28181协议是指遵循国家标准GB/T 28181—2016《公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》中所要求的进行视频处理的约定标准。它也是我国公安部提出的一个通用的视频监控联网协议。它规定了视频监控系统中前端设备、平台服务器、客户端之间的通信协议和数据格式，旨在实现不同厂家、不同设备之间的互联互通。其中：

1.该标准规定了公共安全视频监控联网系统的互联结构，传输、交换、控制的基本要求和安全性要求，以及控制、传输流程和协议接口等技术要求，是视频监控领域的国家标准。
2.GB28181协议信令层面使用的是SIP（Session Initiation Protocol）协议；
3.流媒体传输层面使用的是实时传输协议（Real-time Transport Protocol，RTP）协议；

GB28181协议数据包封装格式：
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如上图所示，视频连网系统在进行视音频传输及控制时应建立两个传输通道：会话通道和媒体流通道

会话通道：用于在设备之间建立会话并传输系统控制命令
媒体流通道：用于传输视音频数据,经过压缩编码的视音频流采用流媒体协议 RTP/RTCP传输

2.3、常见视频管理架构

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三、问题及故障

3.1、视频断流

现场远程会议室录像机是通过国标GB28181协议注册到视频管理平台后，视频播放了一会儿就出现了断流的现象。

处理：现场抓包设备查和sip协议查看视频流推送通信过程，设备端会主动发bye，导致断流；然后更换网络环境，测试对比排除；当现场配置有防火墙时，对外的端口未能恰当开放，会导致断流现象。

eg1：相关经验表明，当设备网络较差时，设备会出现断流，超过指定的超时时间30s(各平台默认值不同)，就会主动清除流媒体服务，但是redis中的流数据还在，而当设备在录像时，自动保活会从redis中取保活流数据，所以就会出现设备状态显示正在播放，但是流已经消失的情况。这时，就需要检查对流的判断，确保异常后可重新拉流，现场实际为：断流后会重试拉流。

3.2、视频串流

‌GB28181协议下频繁出现串流和断流的问题‌主要涉及到几个方面：设备配置冲突、网络问题、协议实现的不一致性以及服务保活机制的问题，主要出现在网络方面。

1）摄像设备配置冲突：

如果现场两台设备配置冲突，比如：配置参数SIP用户ID必须为唯一值（一般会根据地区编码设置不同ID），否则会向视频管理平台进行不间断地注册，这样就会导致这两台设备的视频流冲突，一会是A设备的流，一会是B设备的流。
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2）网络问题‌：

在网络通信过程中，随着视频流并发和资源下载等负载增高，出现通过国标GB28181协议注册到视频监控平台后频繁断流，可能是因为现场网络环境存在问题，如：防火墙设置导致端口未能开放，进而影响视频流的正常传输。可通过开启对应端口后，尝试查看视频流是否可恢复正常‌。
eg1：当设备网络较差时，设备会断流，超过指定的时间30s(各平台默认值不同)，就会主动清
除流媒体服务，但是redis中的流数据还在，而当设备在录像时，自动保活会从redis中取保活流数据，所以就会出现设备状态显示正在播放，但是流已经消失的情况。

3‌）协议实现的不一致性‌：

GB28181协议在实施过程中，由于不同厂商的实现可能存在差异，导致协议解析出现问题，进而影响到服务稳定性。例如，部分机型不按照标准ps协议封包，导致级联平台中的ssrc直接默认为0，无法使用ssrc校验码流，从而引发串流问题。此外，rtp码流无法避免串流和异常码流攻击，即使采用ssrc校验也不能完全避免‌。

4‌）服务keep-alive机制的问题‌：