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GB/T 28181全称为《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》,是我国音视频领域的一项关键标准。该标准由公安部科技信息化局提出,并由全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC/TC100)归口,公安部一所等多家单位共同起草,是一项国家标准。其目的在于规范安全防范视频监控联网系统中信息传输、交换、控制的互联结构、通信协议结构,以及传输、交换、控制的基本要求和安全性要求,同时明确了控制、传输流程和协议接口等技术要求。
自2011年起,我国推出了GB/T 28181-2011版本,该版本为安防行业的前端设备、平台服务器、平台客户端等安防产品的建设部署提供了基础标准。这一版本的推出,标志着我国安防行业在视频监控联网系统的信息传输、交换和控制方面开始有了统一的技术规范。
随后,在2016年,GB/T 28181标准进行了升级,推出了GB/T 28181-2016版本。这一版本的推出,进一步细化和完善了视频监控设备之间的通信协议规范,使得不同厂商的设备能够更好地在同一平台上协同工作。GB/T 28181-2016标准已成为国内安防行业的主流协议规范,广泛应用于公安、政府、企事业单位等视频监控类项目中。
在2022年,又推出了GB/T 28181-2022版本,并且于2023年7月正式发布,同时废止了2016版本。
在GB/T 28181的发展历程中,该标准不仅包含了系统架构、设备接入、流媒体传输、信令交互、存储管理、安全防护和平台管理等方面的内容,还采用了基于SIP(Session Initiation Protocol)的网络视频传输协议,规范了视频监控设备之间的通信方式。这使得来自不同厂商的设备可以实现统一的通信协议,并在同一平台上实现集成和管理。
GB28181协议的基础网络拓扑图如下:
SIP监控域:由符合协议规定的前端设备、用户终端、服务器和网络等组成的监控系统。每个SIP监控域就是一个基础的28181通信模型,包含前端SIP设备(摄像机、NVR、下级平台等),中心信令控制服务器、流媒体服务器,展示层面的SIP客户端,信令安全路由网关。 信令:信令是指用于控制和管理通信会话的一系列指令或消息。具体来说,这些信令在视频监控系统中用于建立、维护和终止视频、音频和其他数据的传输。在GB/T 28181标准中,信令交互主要基于SIP(Session Initiation Protocol,会话初始协议)进行扩展。SIP是一种用于建立、修改和终止多媒体会话(如视频通话、音频通话等)的通信协议。在GB/T 28181中,设备之间通过发送SIP信令来建立通信会话和传输控制信息。常用的SIP消息包括注册、设备搜索、设备状态查询、设备控制等。 流媒体:流媒体是指音视频流,在传输层面使用的是实时传输协议(Real-time Transport Protocol,RTP)协议。该协议为数据提供了具有实时特征的端对端传送服务,如在组播或单播网络服务下的应用程序中传送音频、视频或模拟数据。RTP通常与RTCP(Real-Time Control Protocol,实时传输控制协议)一起使用,以提供流量控制和拥塞控制服务。在GB/T 28181协议中,RTP主要用于传输高清流畅的视频图像,确保视频数据能够实时、准确地传输到监控中心或其他接收端。同时,RTP也支持多种音视频编码格式,使得不同厂商、不同型号的视频监控设备能够无缝集成到同一个系统中,提高了系统的灵活性和可扩展性。此外,RTP协议还提供了时间戳和序列号机制,用于在传输过程中保持音视频数据的同步和连续性,确保用户能够观看到连续、稳定的监控画面。 国标ID:在28181中,国标ID(也称为国标编号或国标设备ID)是指按照GB/T 28181协议中定义的ID编码规则,为设备分配的唯一标识符。这个ID用于在公共安全视频监控联网系统中标识和区分不同的设备。注意:对每个设备来说,除了设备ID,还有通道ID(包括视频通道ID,音频通道ID,报警通道ID等)。理论上在整个国标系统中,全部ID都必须保持唯一。不能出现不同设备下的通道ID相同的情况。国标ID的编码规则通常包括以下几个部分:中心编码(8位):指用户或设备所归属的监控中心的编码,按照监控中心所在地的行政区划代码确定。当不是基层单位时,空余位为0。行政区划代码采用GB/T 2260规定的行政区划代码表示。 行业编码(2位):用于标识设备所属的行业或领域。 类型编码(3位):指定了设备或用户的具体类型,如摄像头、录像机、报警器等。 网络标识(1位):用于标识设备接入的网络类型,如公网、专网等。 序号(6位):用于在同一监控中心下标识不同的设备或用户,确保ID的唯一性。详细见标准文件附录E。 SIP 客户端 SIP client:符合 IETF RFC 3261 规定的,具有注册登记、建立/终止会话连接、接收和播放视音频流等功能的实体,主要包括用户界面、用户代理(UA) 、媒体解码模块和媒体通信模块。 SIP 设备 SIP device:符合 IETF RFC 3261 规定的,具有注册、建立/终止会话连接和控制、采集/编解码以及传送视音频流等功能的实体,主要包括用户代理(UA) 、媒体采集/编解码模块和媒体通信模块。 中心信令控制服务器 center control server:具有向 SIP 客户端、SIP 设备、媒体服务器和网关提供注册、路由选择以及逻辑控制功能,并且提供接口与应用服务器通信的服务器。 媒体服务器 media server:提供实时媒体流的转发、媒体存储、历史媒体信息的检索和点播服务的服务器。 信令安全路由网关 secure signal routing gateway:具有接收或转发域内外 SIP 信令功能,实现 SIP 域间路由信息传递以及路由信令、信令身份标识的添加和鉴别等功能的实体。 重定向服务器 redirect server:SIP 逻辑实体,负责规划 SIP 路由,将获得的信令下一跳地址信息告诉请求方,以使请求方根据此地址直接向下一跳发出请求的服务器。这是在2022版本中新增的服务对象。
GB28181协议的基础通信结构如下:
基本注册流程描述如下:
a) 1:SIP 代理向 SIP 服务器发送 REGISTER 请求;
b) 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;
c) 3:SIP 代理重新向 SIP 服务器发送 REGISTER 请求,在请求的 Authorization字段给出任
书,包含认证信息;
d) 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200
OK, 如果 SIP 代理身份不合法则发送拒绝服务应答。
实际操作流程:
1)每个设备和平台都有一个20位编码的唯一国标ID,相当于身份证信息;
2)设备(或者下级平台)在自己的配置页面配置上级平台的IP、端口、国标ID等信息;
3)上级平台在自己的配置页面添加2中设备(或者下级平台)的国标ID等信息;
4)设备(或者下级平台)向上级平台发送注册信息,携带上级平台和自己的国标ID等信息;
5)上级平台收到注册信息后,首先校验其中的上级平台国标ID是否正确,如果不正确,则拒绝接入;校验其中的设备(或者下级平台)国标ID,是否已经在平台中添加。如果已经添加,则允许接入;如果没有添加过,则拒绝连接。
其中,信令1、8、9、10、11、12为 SIP 服务器接收到客户端的呼叫请求后通过 B2BUA 代理方式建立 媒体流接收者与媒体服务器之间的媒体流信令过程,信令2~7为 SIP 服务器通过三方呼叫控制建立媒 体服务器与媒体流发送者之间的媒体流信令过程,信令13~16 为媒体流接收者断开与媒体服务器之间 的媒体流信令过程,信令17~20 为 SIP 服务器断开媒体服务器与媒体流发送者之间的媒体流信令过程。
命令流程描述如下:
a) 1:媒体流接收者向SIP 服务器发送 Invite 消息,消息头域中携带 Subject 字段,表明点播的视 频源 ID、发送方媒体流序列号、媒体流接收者 ID、接收端媒体流序列号标识等参数,SDP 消息体中 s 字段为“Play” 代表实时点播。
b) 2:SIP 服务器收到 Invite 请求后,通过三方呼叫控制建立媒体服务器和媒体流发送者之间的媒体连接。向媒体服务器发送 Invite 消息,此消息不携带 SDP 消息体。
c) 3:媒体服务器收到 SIP 服务器的 Invite 请求后,回复200 OK 响应,携带 SDP 消息体,消息体中描述了媒体服务器接收媒体流的IP、端口、媒体格式等内容。
d) 4:SIP 服务器收到媒体服务器返回的200 OK 响应后,向媒体流发送者发送 Invite 请求,请求 中携带消息3中媒体服务器回复的200 OK 响应消息体,s 字段为“Play” 代表实时点播,增加y字段描述 SSRC 值 ,f 字段描述媒体参数。
e) 5:媒体流发送者收到 SIP 服务器的 Invite 请求后,回复200 OK 响应,携带 SDP 消息体,消息体中描述了媒体流发送者发送媒体流的 IP、端口、媒体格式、SSRC 字段等内容。
f) 6:SIP 服务器收到媒体流发送者返回的200 OK 响应后,向媒体服务器发送 ACK 请求,请求 中携带消息5中媒体流发送者回复的200 OK 响应消息体,完成与媒体服务器的 Invite 会话建立过程。
g) 7:SIP 服务器收到媒体流发送者返回的200 OK 响应后,向媒体流发送者发送 ACK 请求,请求中不携带消息体,完成与媒体流发送者的 Invite 会话建立过程。
h) 8:完成三方呼叫控制后,SIP 服务器通过B2BUA 代理方式建立媒体流接收者和媒体服务器之间的媒体连接。在消息1中增加 SSRC 值,转发给媒体服务器。
i) 9:媒体服务器收到 Invite 请求,回复200 OK 响应,携带 SDP 消息体,消息体中描述了媒体服务器发送媒体流的 IP、端口、媒体格式、SSRC 值等内容。
j) 10:SIP 服务器将消息9转发给媒体流接收者。
k) 11:媒体流接收者收到200 OK 响应后,回复 ACK 消息,完成与 SIP 服务器的 Invite 会话建立过程。
l) 12:SIP 服务器将消息11转发给媒体服务器,完成与媒体服务器的 Invite 会话建立过程。
m) 13: 媒体流接收者向 SIP 服务器发送 BYE 消息,断开消息1、10、11建立的同媒体流接收者的Invite 会话。
n) 14:SIP 服务器收到 BYE 消息后回复200 OK 响应,会话断开。
o) 15:SIP 服务器收到 BYE 消息后向媒体服务器发送 BYE 消息,断开消息8、9、12 建立的同媒体服务器的 Invite 会话。
p) 16:媒体服务器收到 BYE 消息后回复200 OK 响应,会话断开。
q) 17:SIP 服务器向媒体服务器发送 BYE 消息,断开消息2、3、6建立的同媒体服务器的 Invite会话。
r) 18:媒体服务器收到 BYE 消息后回复200 OK 响应,会话断开。
s) 19:SIP 服务器向媒体流发送者发送 BYE 消息,断开消息4、5、7建立的同媒体流发送者的Invite 会话。
t) 20:媒体流发送者收到 BYE 消息后回复200 OK 响应,会话断开。
GB28181的设备控制应满足以下基本要求:
1,源设备向目标设备发送控制命令,控制命令的类型包括摄像机云台控制、远程启动、录像控制报警布防/撤防、报警复位、强制关键顿、拉框放大、拉框缩小、看守位控制、PTZ 精准控制、存储卡格式化、目标跟踪、软件升级、设备配置等;
2,设备配置的内容包括基本参数、视频参数范围、SVAC 编码、SVAC 解码视频参数属性、录像计划、报警录像、视频画面遮挡、画面翻转、报警上报开关、前端 OSD、图像抓拍配置等:
3,控制应采用 IETF RFC3428 中的 MESSAGE 方法实现;
4,源设备向目标设备发送摄像机云台控制、远程启动、强制关键帧、拉框放大、拉框缩小、PTZ 精准控制、存储卡格式化、目标跟踪命令后,目标设备不发送应答命令;
5,源设备向目标设备发送录像控制、报警布防/撤防、报警复位、看守位控制、软件升级、设备配置命令后,目标设备应发送应答命令表示执行的结果;
6,源设备包括 SIP 客户端网关或者联网系统,目标设备包括 SIP 设备网关或者联网系统。
控制命令流程描述如下:
a) 1:源设备向SIP 服务器发送设备控制命令,设备控制命令采用 MESSAGE 方法携带;
b) 2:SIP服务器收到命令后返回200 OK;
c) 3:SIP服务器向目标设备发送设备控制命令,设备控制命令采用 MESSAGE 方法携带;
d) 4:目标设备收到命令后返回200 OK。
视音频文件下载满足以下基本要求:
a) SIP 服务器接收到媒体接收者发送的视音频文件下载请求后向媒体流发送者发送媒体文件下 载命令,媒体流发送者采用RTP 将视频流传输给媒体流接收者,媒体流接收者直接将视频流 保存为媒体文件。媒体流接收者可以是用户客户端或联网系统,媒体流发送者可以是媒体设备或联网系统。
b) 媒体流接收者或 SIP 服务器可通过配置查询等方式获取媒体流发送者支持的下 载发送倍速,并在请求的 SDP 消息体中携带指定下载倍速。 媒体流发送者可在 Invite 请求对应的200 OK 响应 SDP 消息体中扩展携带下载文件的大小参数以便于媒体流接收者计算下载进度,当媒体流发送者不能提供文件大小参数时,媒体流接收者应支持根据码流中取得的时间计算下载进度。
c) 视音频文件下载采用媒体流保活机制。
其中,信令1、8、9、10、11、12为 SIP 服务器接收到客户端的呼叫请求后通过 B2BUA 代理方式建立 媒体流接受者与媒体服务器之间的媒体链接信令过程,信令2~7为 SIP 服务器通过三方呼叫控制建立 媒体服务器与媒体流之间的媒体链接信令过程,信令13~16 为媒体流发送者回放、下载到文件结束向 媒体接收者发送下载完成的通知消息过程,信令17~20为断开媒体流接收者断开与媒体服务器之间的 媒体链接信令过程,信令21~24 为 SIP 服务器断开媒体服务器与媒体流发送者之间的媒体链接信令过程。
命令流程描述如下:
a) 1:媒体流接收者向SIP 服务器发送 Invite 消息,消息头域中携带 Subject 字段,表明点播的视 频源 ID、发送方媒体流序列号、媒体流接收者 ID、接收端媒体流序列号标识等参数,SDP 消息 体中s 字段为“Download” 代表文件下载,u 字段代表下载通道 ID 和下载类型,t 字段代表下载 时间段,可扩展a 字段携带下载倍速参数,规定此次下载设备发流倍速,若不携带则默认为1倍速。
b) 2:SIP 服务器收到 Invite 请求后,通过三方呼叫控制建立媒体服务器和媒体流发送者之间的媒体连接。向媒体服务器发送 Invite 消息,此消息不携带 SDP 消息体。
c) 3:媒体服务器收到 SIP 服务器的 Invite 请求后,回复200 OK 响应,携带 SDP 消息体,消息体中描述了媒体服务器接收媒体流的IP、端口、媒体格式等内容。
d) 4:SIP 服务器收到媒体服务器返回的200 OK 响应后,向媒体流发送者发送 Invite 请求,请求 中携带消息3中媒体服务器回复的200 OK 响应消息体,s 字段为“Download” 代表文件下 载,u 字段代表下载通道 ID 和下载类型,t 字段代表下载时间段,增加 y 字段描述 SSRC 值 ,f字段描述媒体参数,可扩展a 字段携带下载倍速,将倍速参数传递给设备。
e) 5:媒体流发送者收到 SIP 服务器的 Invite 请求后,回复200 OK 响应,携带 SDP 消息体,消息 体中描述了媒体流发送者发送媒体流的 IP、端口、媒体格式、SSRC 字段等内容,可扩展 a 字段携带文件大小参数。
f) 6:SIP 服务器收到媒体流发送者返回的200 OK 响应后,向媒体服务器发送 ACK 请求,请求 中携带消息5中媒体流发送者回复的200 OK 响应消息体,完成与媒体服务器的 Invite 会话建立过程。
g) 7:SIP 服务器收到媒体流发送者返回的200 OK 响应后,向媒体流发送者发送 ACK 请求,请求中不携带消息体,完成与媒体流发送者的 Invite 会话建立过程。
h) 8:完成三方呼叫控制后,SIP 服务器通过 B2BUA 代理方式建立媒体流接收者和媒体服务器之间的媒体连接。在消息1中增加 SSRC 值,转发给媒体服务器。
i) 9:媒体服务器收到 Invite 请求,回复200 OK 响应,携带 SDP 消息体,消息体中描述了媒体服务器发送媒体流的 IP、端口、媒体格式、SSRC 值等内容。
j) 10:SIP 服务器将消息9转发给媒体流接收者,可扩展a 字段携带文件大小参数。
k) 11: 媒体流接收者收到200 OK 响应后,回复 ACK 消息,完成与 SIP 服务器的 Invite 会话建立过程。
l) 12:SIP 服务器将消息11转发给媒体服务器,完成与媒体服务器的 Invite 会话建立过程。
m)13: 媒体流发送者在文件下载结束后发送会话内 Message 消息,通知 SIP 服务器回放已结束,消息体格式应符合 A.2.5.4 媒体通知的要求。
n) 14:SIP 服务器收到消息17后转发给媒体流接收者。
o) 15:媒体流接收者收到消息18后回复200 OK 响应,进行链路断开过程。
p) 16:SIP 服务器将消息19转发给媒体流发送者。
q) 17:媒体流接收者向 SIP 服务器发送 BYE 消息,断开消息1、10、11建立的同媒体流接收者的Invite 会话。
r) 18:SIP 服务器收到 BYE 消息后回复200 OK 响应,会话断开。
s) 19:SIP 服务器收到 BYE 消息后向媒体服务器发送 BYE 消息,断开消息8、9、12 建立的同媒体服务器的 Invite 会话。
t) 20:媒体服务器收到 BYE 消息后回复200 OK 响应,会话断开。
u) 21:SIP 服务器向媒体服务器发送 BYE 消息,断开消息2、3、6建立的同媒体服务器的 Invite会话。
v) 22:媒体服务器收到 BYE 消息后回复200 OK 响应,会话断开。
w) 23:SIP 服务器向媒体流发送者发送 BYE 消息,断开消息4、5、7建立的同媒体流发送者的Invite 会话。
x) 24:媒体流发送者收到 BYE 消息后回复200 OK 响应,会话断开。
GB/T 28181是关于公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求的一系列标准。该标准随着技术的发展和应用需求的变化,经过了多次修订和更新。以下是2011、2016和2022三个版本的主要对比:
1、GB/T 28181-2011:
此版本标准主要定义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。 由于早期视频监控应用发展尚不普及,系统接入规模有限,因此此版本的标准内容可能较为基础,尚未涵盖后续出现的一些新技术和新需求。 2、GB/T 28181-2016:
此版本是在2011版的基础上进行了修订和更新,以应对国内视频监控应用迅猛发展的需求。 鉴于系统接入规模的不断扩大和大量平台提供商的出现,此版本更加关注终端标准化和平台互联互通的需求。 删除了部分术语和定义,更改了部分术语和定义的描述,以适应技术和应用的发展。 在技术要求上,可能增加了一些新的内容,如媒体流通道的支持格式、网络传输带宽要求等。 3、GB/T 28181-2022:
此版本是对2016版的进一步修订和更新,反映了当前公共安全视频监控联网系统技术的最新发展和应用需求。 除结构调整和编辑性改动外,还包含一些重要的技术变化,比如增加了基于RTP的视音频数据PS封装的技术要求,对H.265编码进行了细化和技术实现等。 此版本标准在保障系统互联互通的基础上,更加注重数据的传输效率、安全性和可靠性,以满足日益复杂的视频监控应用需求。 4、目前现状:
2011版本由于时间太过久远,基本上可以不关注了。 2016版本是主力版本,目前运行的前端设备或者平台绝大部分都支持2016版本标准。因此,支持2016版本是平台端的基本要求。 2022版本于2023年7月正式发布,同时废止了2016版本。但由于设备端的标准更新没这么快,目前支持2022版本的设备不太多。 有博主已经总结了非常好的一篇博文,供大家参考:
GB/T 28181-2011、2016、2022变更对比 https://blog.csdn.net/byxdaz/article/details/130462816
目前国内针对国标28181的权威检测机构有公安一所(北京)和公安三所(上海),平台全项检测项目包括:上联、下联、IPC接入、NVR接入、解码器接入等内容。检测流程一般是:电话联系,提交产品协议单,缴费,技术人员现场测试和修改,下发测试报告和证书。具体过程如下:
1.受检单位向检测中心提出检验申请,填写型式检验申请表及产品委托检验协议。
2.检测中心对受检单位提交的资料进行审核并确定检测费。
3.受检单位缴纳检测费后,中心在5个工作日内安排现场抽(封)样或受检单位将产品按母体数要求送检测中心抽(封)样。
4.抽(封)样工作完成后,由综合部负责将任务下达到各检验部。
5.检验员对受试样品按照相关标准进行检验。检验完成后,检验员编制检验报告,经各检验部审核及中心负责人批准后,盖章并即日起生效。
6.检验报告一式两份,检测中心、受检单位各持一份(原件),可另行交费增加检测报告份数。
7.检验周期一般为20天,若受检单位因业务需要,可向检测中心申请加急业务。
国标2022版本规范文件下载 百度网盘下载链接: https://pan.baidu.com/s/10emgtsz5Q8OK8gWNDwv5TA
提取码: ztzl
国标2022测试项和产品协议单下载 百度网盘下载链接: https://pan.baidu.com/s/1eYPRtRO3X3Ro6PaDef6l8w
提取码: ztzl
智联视频混合云平台通过GB/T28181-2011/2016/2022、国网B接口、RTSP、RTMP、ONVIF、GB/T35114、GA1400、海康大华SDK/API等方式,接入海康、大华、宇视等各个厂家的摄像机、录像机,接入直播手机,接入下级平台,提供web客户端进行视频预览、录像回放、配置管理和智慧运维。提供标准RESTful格式的HTTP API,提供web播放器demo,满足二次开发需求。同时支持将音视频数据等转发成各种通用标准的流媒体协议,方便第三方客户端调用展示。支持按照GB/T28181-2011/2016/2022、国网B接口、GB/T35114、GA1400等协议对接到上级平台,包括智联视频云平台和第三方平台。支持普通级联,多级级联,混合级联等多种级联方式。
智联视频混合云平台目前已经在公安、电力、交通、教育、物联网、智慧城市、智慧园区等多个行业得到了广泛应用。
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