国标GB28181对接视频流

     今天抽空写下以GB28181的方式获取摄像机视频流以备后用，同时也希望能帮助到正着手开发GB28181对接视频的同学，这块的资料实在不多。

今天讲的内容不涉及到平台对接，平台对接下次有时间再讲，平台对接相对更麻烦点。通过GB28181获取摄像机视频流，首先需要摄像机支持GB28181

，如何知道摄像机是否支持GB28181协议呢？请看下图：

                                                            图1.摄像机28181协议配置图

图1 展示了海康摄像机配置GB28181页面，其他厂家摄像机GB28181配置页面（我遇到的）基本跟海康配置的页面相同。

下面介绍下各配置项基本意义：

   本地端口：默认为5060，SIP服务发送命令给摄像机时需要知道摄像机GB28181端口号，要不向哪发？

SIP服务器ID:说简单就是 服务器的标识，只不过这个标识有一定的要求，具体请参见28181-2001标准安全防范视频监控联网系统信息传输交换控制技术要求.pdf

                    当然也可以参考新点的文档，新旧文档这部分差异不大。文档在从群里下载。

SIP服务域：实际就是SIP服务器ID前10位。

SIP服务器地址：SIP服务所在机器的IP地址（如果存在多网卡建议将不用的网卡禁用掉）。

SIP服务器端口：SIP服务Port，其他SIP服务发送命令到此端口与之通信。

其他的配置默认即可。

   GB28181配置好以后，需要启动摄像机GB28181服务。

启动摄像机GB28181的方法是勾选“启用”选项，启动成功后，摄像机会向SIP Server发送注册消息，通过抓包可以看到具体的注册消息内容：

                            图2 摄像机发送注册消息图

看下注册消息的具体内容：

                                       图3 具体注册消息图

重要是Cantact信息，包含了摄像机GB28181 SIP ID 以及IP地址和端口号，这样与摄像机通信的SIP服务就知道往哪里回应答消息。

     摄像机端基本介绍了完了（摄像机端相当于SIP Client），下面 介绍CG28181 服务端也即 SIP Server,这正是我们要实现的。

实现CG28181服务端可以借助于现有的开源库 PJSIP,自己实现开发量还是很大的,具体的实现步骤如下：

一. 将PJSIP运行起来，毕竟人家是一个服务。只有运行以后才能接收客户端发来的消息。

bool Init(std::string concat, int logLevel)
{
	this->concat = concat;
	pj_log_set_level(logLevel);
	auto status = pj_init();

	status = pjlib_util_init();

	pj_caching_pool_init(&cachingPool, &pj_pool_factory_default_policy, 0);

	status = pjsip_endpt_create(&cachingPool.factory, nullptr, &endPoint);
				
	status = pjsip_tsx_layer_init_module(endPoint);

	status = pjsip_ua_init_module(endPoint, nullptr);

	pool = pj_pool_create(&cachingPool.factory, "proxyapp", 4000, 4000, nullptr);
	auto pjStr =StrToPjstr(GetAddr());

	pj_sockaddr_in pjAddr;
	pjAddr.sin_family = pj_AF_INET();
	pj_inet_aton(&pjStr, &pjAddr.sin_addr);

	auto port = GetPort();
	pjAddr.sin_port = pj_htons(static_cast<pj_uint16_t>(GetPort()));
　　　　status = pjsip_udp_transport_start(endPoint, &pjAddr, nullptr, 1, nullptr);
      if (status != PJ_SUCCESS) return status;

      auto realm = StrToPjstr(GetLocalDomain());
      return pjsip_auth_srv_init(pool, &authentication, &realm, lookup, 0) == PJ_SUCCESS ? true : false;
		
}

　　以上是PJSip初始化的代码，需要将服务将要监听的端口传给PJSIP,这样服务就在监听的端口接收SIP 消息了。

二. 应答注册消息

     摄像机端发送来Register消息后，如果服务端不应答，摄像机端会一直发送直到收到服务端应答为止。如果服务器端重新运行，需要手动再次

开启摄像机，如果等摄像机自己再次发送注册消息可能是一个小时以后，我们当然不希望那么久。

服务端应答注册消息代码

bool OnReceive(pjsip_rx_data* rdata) override
{
	if(rdata->msg_info.cseq->method.id == PJSIP_REGISTER_METHOD)
	{
	　　auto expires = static_cast<pjsip_expires_hdr*>(pjsip_msg_find_hdr(rdata->msg_info.msg, PJSIP_H_EXPIRES, nullptr));
	　　auto authHdr = static_cast<pjsip_authorization_hdr*>(pjsip_msg_find_hdr(rdata->msg_info.msg, PJSIP_H_AUTHORIZATION, nullptr));
	　　if(expires && expires->ivalue > 0 )
	　　{
		if(authHdr)
		{
		　　cout <<"receive register info"<<endl;
		　　response(rdata, PJSIP_SC_OK, DateHead);
		　　QureryDeviceInfo(rdata);
		}
		else
		{
		　　response(rdata, PJSIP_SC_UNAUTHORIZED, AuthenHead);
		}
		return true;
	　　}
	}
	return false;
}

　　

OnReceive 是服务端接收注册消息以后的响应方法，也就是说要将OnReceive作为入参传给PJSIP,完成此项功能在初始化
PJSIP Moudle时。至于PJSIP moudle，这里不多解释，想要知道细节的话，可以查看PJSIP文档，文档群里有，代码如下：

bool  Init(std::string concat, int loglevel)
{
　　bool ret = false;
  if(!mainModule)
　{
	ret = context.Init(concat,loglevel);
	if(!ret) return ret;

	static struct pjsip_module moudle =
	{
	　　nullptr, nullptr,
	  { "MainModule", 10 },
	  -1,
	 PJSIP_MOD_PRIORITY_APPLICATION,
	 nullptr,
	 nullptr,
	 nullptr,
	 nullptr,
	nullptr,
	&CGSipMedia::OnReceive,
	nullptr,
	nullptr,
	nullptr,
	};
	mainModule = &moudle;
	pjsip_inv_callback callback;
	pj_bzero(&callback, sizeof(callback));
	callback.on_state_changed = &onStateChanged;
	callback.on_new_session = &onNewSession;
	callback.on_tsx_state_changed = &onTsxStateChanged;
	callback.on_rx_offer = &onRxOffer;
	callback.on_rx_reinvite = &onRxReinvite;
	callback.on_create_offer = &onCreateOffer;
	callback.on_send_ack = &onSendAck;
	ret = context.RegisterCallback(&callback);
	if(!ret ) return ret;

	context.InitModule();
	ret  = context.RegisterModule(mainModule);
	if(!ret ) return ret;

	CGSipModule::GetInstance().Init(); 
	ret = context.CreateWorkThread(&proc,workthread,nullptr,"proxy");
	}
	return ret;
	}

　　OnReceive方法内Resonse方法实现了发送响应数据到客户端（摄像机）:

 void Response(pjsip_rx_data* rdata, int st_code,int headType) 
 {
  　　std::lock_guard<mutex> lk(lock);
     pjsip_tx_data* tdata;
   　pjsip_endpt_create_response(endPoint, rdata, st_code, nullptr, &tdata);
     auto date = DateTimeFormatter::format(LocalDateTime(), "%Y-%m-%dT%H:%M:%S");
     pj_str_t c;
     pj_str_t key;
     pjsip_hdr *hdr;
     switch(headType)
      {
           case DateHead:                                                        
           　　key = pj_str("Date");
           　　hdr = reinterpret_cast<pjsip_hdr*>(pjsip_date_hdr_create(pool, &key, pj_cstr(&c, date.c_str())));
          　　 pjsip_msg_add_hdr(tdata->msg, hdr);
          　　 break;
           case AuthenHead:
           　　pjsip_auth_srv_challenge(&authentication, nullptr, nullptr, nullptr, PJ_FALSE, tdata);
           　　break;
              default:
               break;
       }
      pjsip_response_addr addr;
      pjsip_get_response_addr(pool, rdata, &addr);
      pjsip_endpt_send_response(endPoint, &addr, tdata, nullptr, nullptr);
   }

　　　实际也就是利用发PJSIP发送一些字符串给客户端。具体发送了些什么，可以抓个包看下。

                                                                                                                                               图4 SIP服务应答注册消息

SIP 服务实际回了“200 OK” 给摄像机端。看下具体的消息内容：

                                  图5  “200 OK” 具体内容

      SIP服务端响应注册命令后，发送Invite请求，请求catalog信息，也就是设备基本信息，具体的方法上面已

给出，具体的内容是：

 void QueryDeviveInfo(GBDevice *device, const string& scheme = "Catalog")
{
　　char szQuerInfo[200] = { 0 };
　　pj_ansi_snprintf(szQuerInfo, 200,
   "<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
"
   "<Query>
"
  "<CmdType>%s</CmdType>
"
  "<SN>17430</SN>
"
  "<DeviceID>%s</DeviceID>
"
  "</Query>
", scheme.c_str(), device->GetUser()
  );
　　pjsip_tx_data *tdata;
　　const pjsip_method method = { PJSIP_OTHER_METHOD,{ "MESSAGE", 7 } };
　　auto text = StrToPjstr(string(szQuerInfo));
　　pjsip_endpt_create_request(endPoint, &method, &StrToPjstr(device->GetSipIpUrl()), &StrToPjstr(concat), &StrToPjstr(device->GetSipCodecUrl()),&StrToPjstr(concat), nullptr, -1, &text, &tdata);
　　tdata->msg->body->content_type.type = pj_str("Application");
　　tdata->msg->body->content_type.subtype = pj_str("MANSCDP+xml");
　　pjsip_endpt_send_request(endPoint, tdata, -1, nullptr, nullptr);
}

　SIP服务端 发送了请求catalog  消息，摄像机端收到消息发送其自身的catalog消息，SIP 服务端将在OnReceive中收到具体的catalog消息。取catalog消息的方法如下：

bool OnReceive(pjsip_rx_data* rdata) override
{
　　if (rdata->msg_info.cseq->method.id == PJSIP_OTHER_METHOD)
　　{
	CGXmlParser xmlParser(context.GetMessageBody(rdata));
	CGDynamicStruct dynamicStruct;
	dynamicStruct.Set(xmlParser.GetXml());

	auto cmd = xmlParser.GetXml()->firstChild()->nodeName();
	auto cmdType = dynamicStruct.Get<std::string>("CmdType");
	if (cmdType != "Catalog") return false;
			
	auto DeviceID = dynamicStruct.Get<std::string>("DeviceID");
				
	Vector deviceList = dynamicStruct.Get<Vector>("DeviceList");

	for (auto& x : deviceList)
	{
	　　CGCatalogInfo devinfo;
	try
	{
	　　devinfo.PlatformAddr = rdata->pkt_info.src_name;
	　　devinfo.PlatformPort = rdata->pkt_info.src_port;

	　　devinfo.Address = x["Address"].convert<string>();
	　　devinfo.Name = WstringToString(x["Name"].convert<wstring>());
	　　devinfo.Manufacturer = x["Manufacturer"].convert<string>();
	　　devinfo.Model = x["Model"].convert<string>();
	　　devinfo.Owner = x["Owner"].convert<string>();
	　　devinfo.Civilcode = x["CivilCode"].convert<string>();
	　　devinfo.Registerway = x["RegisterWay"].convert<int>();
	　　devinfo.Secrecy = x["Secrecy"].convert<int>();
	　　//devinfo.IPAddress = x["IPAddress"].convert<string>();
	　　devinfo.DeviceID = x["DeviceID"].convert<string>();
	　　devinfo.Status= x["Status"].convert<string>();
	}
	catch (...)
	{
		//continue;
	}
	if(callback)
	{
		callback(user, &devinfo);
	}
	//SipControlModule::GetInstance().CatalogCallBack(devinfo);
	}
		
	response(rdata, PJSIP_SC_OK,NoHead);
	return true;

　　SIP服务取都摄像机的信息后就可以发送请求视频信息了，请求视频最为关键的是SDP，下面看下SDP信息如何填写:

static string createSDP(MediaContext& mediaContext)
{
	char str[500] = { 0 };
	pj_ansi_snprintf(str, 500,
	"v=0
"
	"o=%s 0 0 IN IP4 %s
"
	"s=Play
"
	"c=IN IP4 %s
"
	"t=0 0
"
	"m=video %d RTP/AVP 96 98 97
"
	"a=recvonly
"
	"a=rtpmap:96 PS/90000
"
	"a=rtpmap:98 H264/90000
"
	"a=rtpmap:97 MPEG4/90000
"
	"y=0100000001
",
	mediaContext.GetDeviceId().c_str(),
	mediaContext.GetRecvAddress().c_str(),
	mediaContext.GetRecvAddress().c_str(),
	mediaContext.GetRecvPort()
			);
	return str;
}

　　发送请求视频命令到摄像机端当然也是通过PJSIP API实现代码如下：

bool Invite(pjsip_dialog *dlg, MediaContext mediaContext, string sdp)
{
	pjsip_inv_session *inv;
	if (PJ_SUCCESS != pjsip_inv_create_uac(dlg, nullptr, 0, &inv)) return false;
	pjsip_tx_data *tdata;
	if (PJ_SUCCESS != pjsip_inv_invite(inv, &tdata)) return false;
	pjsip_media_type type;
	type.type = pj_str("application");
	type.subtype = pj_str("sdp");
	auto text = pj_str(const_cast<char *>(sdp.c_str()));
	try
	{
		tdata->msg->body = pjsip_msg_body_create(pool, &type.type, &type.subtype, &text);

		auto hName = pj_str("Subject");
		auto subjectUrl = mediaContext.GetDeviceId() + ":" + SiralNum + "," + GetInstance().GetCode() + ":" + SiralNum;
		auto hValue = pj_str(const_cast<char*>(subjectUrl.c_str()));
		auto hdr = pjsip_generic_string_hdr_create(pool, &hName, &hValue);
		pjsip_msg_add_hdr(tdata->msg, reinterpret_cast<pjsip_hdr*>(hdr));
		pjsip_inv_send_msg(inv, tdata);
	}
	catch (...)
	{
	}
	return true;
}

　　代码就不解释了，要想知道到底发了什么还是抓个包看看，无论你用什么方法只要抓包的数据是正确定说明发送成功了。

                                                图6 服务端发送invite视频消息

摄像机端收到Invite请求后，会将视频数据以rtp的方式推送到指定的端口，端口在invite消息指定。

这样在指定的地址（ip + port）就可以拿到数据了。

最后提供一个测试demo，demo的作用是可以让大家抓包，看看双方都发了些什么。

demo运行界面如下：

                                                                             图6 demo运行初始界面

1.运行demo后，首先配置好配置，如果不知道可以默认，但IP地址需要修改，端口不能被占用。

2.完成配置各配置项以后点击获取视频源按钮 等待摄像机端注册。

3.摄像机端开启28181功能：具体的方法可以是：平台选择方式下拉框先选择一个非28181方式，点击保存，再选择28181方式并点击保存。

4.摄像机端成功开启28181功能以后，视频源下拉框中会显示摄像机的名称信息。

5.选中视频源下拉框中出现的选项并点击播放按钮，正常情况下会可以播放从摄像机端过来的视频流。

   成功接入视频源并播放的运行界面如下。

                                                                                                图7 demo成功运行以后的界面

Demo 可以在群里下载。

如需交流，可以加QQ群1038388075，766718184，或者QQ：350197870

 视频教程 播放地址： https://space.bilibili.com/241181578/

  视频下载地址：http://www.chungen90.com/?news_3/

 Demo下载地址： http://www.chungen90.com/?news_2/