Android前端音视频数据接入GB28181平台意义

2023-11-14

技术背景

在我们研发Android平台GB28181前端音视频接入模块之前，业内听到最多的是，如何用Android或者Windows端，在没有国标IPC设备的前提下，模拟GB28181的信令和媒体流交互流程，实现GB28181整体方案的测试？

Android端真的没有必要做个支持GB28181的接入模块？

如果说做一个设备端IPC国标设备接入模拟模块是完成从0到1的工作，那么从设备端模拟IPC到一个可以产品化的Android平台GB28181前端音视频接入模块，需要更严谨更符合相关spec的方式，实现不具备国标音视频能力的Android终端，通过平台注册的形式，接入到现有的GB28181服务，最终用于如智能监控、智慧零售、智慧教育、远程办公、生产运输、智慧交通、车载或执法记录仪等场景，可以说应用场景非常广泛。

除了支持常规的音视频媒体流数据接入外，还可以支持Subscribe订阅实时位置（MobilePosition）、实时目录查询等，完成标准服务的对接。产品设计方面，媒体流支持最新GB28181-2016的UDP和TCP被动模式，参数配置，支持注册有效期、心跳间隔、心跳间隔次数、TCP/UDP信令设置，支持RTP Sender IP地址类型、RTP Socket本地端口、SS-R-C、RTP socket 发送Buffer大小、RTP时间戳时钟频率设置，支持注册成功、注册超时、INVITE、ACK、BYE状态回调。

设计思路

信令设计和媒体数据传输分离，上层实现国标GB28181的注册、注销、CATALOG、INVITE、ACK、BYE、SUBSCRIBE等交互处理，如注册成功后，返回注册时间，并检测传输或心跳等异常状态，服务端发送catalog请求后，组织本地catalog信息，并以message的形式发送到服务端，服务端收到相关信息后，开始发送invite请求，客户端解析INVITE返回的SDP信息，组织相关的response，创建RTP Sender，根据返回的信息，设定相关参数。待收到服务端的Ack后，发送编码、打包后的媒体流数据。在此期间，按照设定间隔，定时发送keepalive。

如上图所示，模块除了常规的音视频参数配置外，系统可同时亦或单独实现如RTMP推送、RTSP推送、轻量级RTSP服务、实时录像、GB28181前端接入。

信令接口设计：

public interface GBSIPAgent {
    void addListener(GBSIPAgentListener listener);
 
    /*
     * 设置SIP本地链接地址
     * @param address 本地IP地址, 如192.168.0.111
     * @param port本地SIP端口, 如 15070
     */
    void setLocalAddressInfo(String address, int port);
 
    /*
     * 设置SIP Server配置参数
     * @param address SIP服务器地址, 如 192.168.0.101
     * @param port SIP服务器端口, 如 15060
     * @param id SIP服务器ID, 如 34020000002000000001
     * @param domain SIP服务器域, 如 3402000000
     */
    void setServerParameter(String address, int port, String id, String domain);
 
    /*
     * 设置GB28181 SIP User配置参数
     * @param userName SIP用户名, 如 34020000001110000045
     * @param password 如 123456
     */
    void setUserInfo(String userName, String password);
 
 
    /*
     * 设置SIP请求头中的UserAgent
     * @param userAgent用户代理
     */
    void setUserAgent(String userAgent);
 
    /*
     * 设置SIP传输协议
     * @param transport_protocol, 设置SIP信令传输协议: UDP, TCP, 默认是UDP
     */
    void setTransportProtocol(String transport_protocol);
 
    /*
     * 设置GB28181配置参数
     * @param regExpired 注册有效期, 单位: 秒, 如 3600
     * @param heartBeatInterval 心跳间隔, 单位: 秒, 默认60
     * @param heartBeatCount 心跳超时次数, 默认3次
     */
    void config(int regExpired, int heartBeatInterval, int heartBeatCount);
 
    void clearDevices();
 
    boolean addDevice(Device device);
 
    boolean initialize();
 
    /*
    *启动
     */
    boolean start();
 
    boolean isRunning();
 
    /*
    *响应Invite play 200OK
     */
    boolean respondPlayInviteOK(String deviceId, String localAddress, int localPort);
 
    /*
    *响应Invite play其他状态码
     */
    boolean respondPlayInvite(int statusCode, String deviceId);
 
    /*
    *终止会话
     */
    void terminatePlay(String deviceId, boolean isSendBYE);
 
    /*
    *终止所有会话
     */
    void terminateAllPlays(boolean isSendBYE);
 
    /*
     *停止
     */
    void stop();
 
    void unInitialize();
}

总结

Android平台GB28181音视频接入模块研发之前，大牛直播SDK（官方）已经在RTSP、RTMP和音视频采集、编码传输等有了多年积累，GB28181接入，对我们来说，只是在现有架构的基础上，完成信令交互和数据打包传输（H264, H265打包成PS流，然后拆成RTP包发送即可），RTP传输支持TCP、UDP模式，配合国标28181服务器测试，延时非常低，设计支持多通道，可实现RTSP或RTMP流数据到GB28181的转换。为Android平台赋能，像支持GB28181协议的IPC一样，方便的把摄像头、屏幕、麦克风或外部RTSP、RTMP流，顺利接入到GB28181平台。

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