GB28181 下级平台（设备）实现
本文主要介绍GB28181 下级平台（设备）实现的基本内容，适合初入门同学，老司机可略过。
首先需要知道GB28181 上、下级关系，比如两个平台A和B，如B需要从A获取视频流，则B是上级平台，A是下级平台。
另外需要清楚国标下级平台是广义的，复杂的视频平台可以是国标下级平台，支持国标NVR可以称为国标平台，支持国
标的摄像机也可以称为国标平台。
国标下级平台概率清楚后，接下来需要了解的是国标下级平台实现的功能。
1. 注册
注册功能是国标下级平台向国标上级平台发送Register消息（基于SIP）上下级平台互联，第一个信令是下级平台发起的
具体的抓包内容是下图所示：
图1. 上级平台注册消息截图
如图1所示，Request-Line 中 34020000002000000001为上级平台id，192.168.1.102为上级平台ip，5060 为上级平台信令
端口。From及To中的34020000001320000101是下级平台自身的id，192.168.1.106为下级平台ip，5060为下级平台信令端口。
下级平台上上级平台发送Register 消息如上级平台不回复 下级平台会一直发送Register消息，知道收到200 OK或者未鉴权消息
，如收到未鉴权消息，下级平台需要根据接收的参数（例如nonce）以及已知的上级平台密码 通过MD5加密后生成response 等
信息再次发起注册请求（具体的实现细节可参考GB28181-2016文档）
基本代码实现（基于PJSip）：
首先初始化库
bool Init(std::string contact, int logLevel,bool getCatalog,bool publicNet)
{
this->getCatalog = getCatalog;
this->contact = contact;
this->publicNet = publicNet;
getPlatformIdFromContact();
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.get(), &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 == PJ_SUCCESS;
auto realm = StrToPjstr(GetLocalDomain());
return pjsip_auth_srv_init(pool, &authentication, realm.get(), lookup, 0) == PJ_SUCCESS ? true : false;
}
发送Register消息
int startRegister()
{
pj_status_t status;
pjsip_regc *regc;
pj_thread_t *uithread;
pj_thread_desc rtpdesc;
if (!pj_thread_is_registered())
{
pj_thread_register(nullptr, rtpdesc, &uithread);
}
//pj_thread_create(context.pool, "register", ®isterThreadHandler, nullptr, 0, 0, ®isterThread);
status = pjsip_regc_create(context.endPoint, this, &clientCb, ®c);
if (status != PJ_SUCCESS)
{
return status;
}
GBPlatform platform;
platform.Init(registerInfo.platformId, registerInfo.platformAddr, registerInfo.platformPort);
MediaContext mediaContxt(context.contact);
GBPlatform localPlatform;
localPlatform.Init(mediaContxt.GetDeviceId(), mediaContxt.GetplatformIP(), mediaContxt.GetPlatformPort());
auto pjContact = StrToPjstr(platform.GetContact());
auto pjSipCodecUrl = StrToPjstr(localPlatform.GetSipCodecUrl())；
auto pjContextContact = StrToPjstr(context.contact);
status = pjsip_regc_init(regc, pjContact.get(), pjSipCodecUrl.get(), pjSipCodecUrl.get(), 1,
pjContextContact.get(), registerInfo.expires ? registerInfo.expires : 60);
if (status != PJ_SUCCESS)
{
pjsip_regc_destroy(regc);
return status;
}
pjsip_tx_data *tdata;
pjsip_regc_register(regc, PJ_TRUE, &tdata);
status = pjsip_regc_send(regc, tdata);
}
2. 保活
下级注册成功后（收到上级平台的200 OK消息）便开始发送保活消息（keepalive）保活间隔可以是3-5s 也可以是1分钟，这
个时间点国标协议没有规定，上下级协商（主要不是通过信令协商，是口头协商）如上级平台一段时间没有收到下级平台保活消
息 上级平台会认为下级平台已离线。 保活消息如下图所示，其中Device字段中34020000001320000003是下级平台id。正常情况
下上级平台收到下级平台保活消息后发送200 OK消息。
图2 保活消息截图
基本代码实现：
void keepAlive()
{
pjsip_tx_data *tdata;
GBPlatform *platform = new GBPlatform();
platform->Init(registerInfo.platformId, registerInfo.platformAddr, registerInfo.platformPort);
auto message = format(
"<?xml version=\"1.0\" encoding=\"utf-8\" ?>\n"
"<Notify>\n"
"<CmdType>Keepalive</CmdType>\n"
"<SN>12</SN>\n"
"<DeviceID>%s</DeviceID>\n"
"<Status>OK</Status>\n"
"</Notify>\n", context.platformId
);
char msg[500] = { 0 };
message.copy(msg, message.size(), 0);
const pjsip_method method = { PJSIP_OTHER_METHOD, {(char *)"MESSAGE", 7} };
auto text = StrToPjstr(msg);
auto pjContact = StrToPjstr(context.contact);
auto pjSipIpUrl = StrToPjstr(platform->GetSipIpUrl());
auto pjSipCodecUrl = StrToPjstr(platform->GetSipCodecUrl());
pj_status_t status = pjsip_endpt_create_request(context.endPoint, &method, pjSipIpUrl.get(), pjContact.get(), pjSipCodecUrl.get(), pjContact.get(), nullptr, -1, text.get(), &tdata);
delete platform;
tdata->msg->body->content_type.type = pj_str("Application");
tdata->msg->body->content_type.subtype = pj_str("MANSCDP+xml");
pjsip_endpt_send_request(context.endPoint, tdata, -1, this, on_keepalive_callback);
}
3. 发送Catalog
下级平台第3个实现的功能是向上级平台推送自身的设备消息，当然前提是上级平台发送了请求设备消息。国标摄像机
只有一个设备就是它自身，国标NVR可能有多个（几个通过连接了摄像机就几个），国标平台则是该平台管理的摄像机。
响应Catalog消息内容如下图所示：
图3. 发送Catalog消息截图
如图3所示，Message Body 采用xml格式，消息体中第一个DeviceID 是下级平台自身的Id，DeviceList 中的Num值表示本
次Catalog消息中含有的设备数目。如果有100个设备，可以每次发一条，发100次，也可以每次发2条，发50次。这个国标
协议也没有规定。Item节点中DeviceID是真正设备id好，Name是设备的名称Status是设备的状态（是否在线）。
基本代码实现：
bool OnReceive(pjsip_rx_data* rdata) override
{
if (rdata->msg_info.cseq->method.id != PJSIP_OTHER_METHOD) return false;
CGXmlParser xmlParser(context.GetMessageBody(rdata));
if (!xmlParser.GetXml())
{
return true;
}
CGDynamicStruct dynamicStruct;
dynamicStruct.Set(xmlParser.GetXml());
auto cmd = xmlParser.GetXml()->firstChild()->nodeName();
auto cmdType = dynamicStruct.Get<std::string>("CmdType");
if (cmdType != "Catalog") return false;
std::string SN = "";
std::string PlatformAddr;
int PlatformPort = 0;
try
{
SN = dynamicStruct.Get<std::string>("SN");
}
catch (Poco::Exception e)
{
std::cout << e.displayText() << std::endl;
}
bool registered = false;
if (!SN.empty())
{
auto formtoHdr = (pjsip_fromto_hdr*)pjsip_msg_find_hdr(rdata->msg_info.msg, PJSIP_H_FROM, NULL);
pjsip_sip_uri* frometoUri = (pjsip_sip_uri*)pjsip_uri_get_uri(formtoHdr->uri);
std::string platFormId = context.PjstrTostr(frometoUri->user);
PlatformAddr = rdata->pkt_info.src_name;
PlatformPort = rdata->pkt_info.src_port;
GBPlatform *platform = new GBPlatform;
platform->Init(platFormId, PlatformAddr, PlatformPort);
RegisterStatus status = CGSuperiorServerSessionGroup::GetInstance().IsServerRegistered(platform->GetPlatformUUID());
if (status == RegisterStatus::Registered)
{
registered = true;
response(rdata, PJSIP_SC_OK, NoHead);
std::vector<CGCatalogInfo> catalogs = CG28181MediaInfo::GetCatalogs(context.GetMediaAddrIp(), context.GetMediaAddrPort(), platform->GetPlatformUUID());
if (catalogs.empty())
{
CGCatalogInfo catalog;
context.ResponseCatalogInfo(platform, catalog, 0);
}
else
{
for (auto it = catalogs.begin(); it != catalogs.end(); it++)
{
(*it).SerialNumber = SN;
context.ResponseCatalogInfo(platform, (*it), 1);
}
}
}
delete platform;
}
if (!registered)
{
response(rdata, PJSIP_SC_BAD_REQUEST, NoHead);
}
return true;
}
4. 发送视频
下级平台发送视频跟发送Catalog消息一样，都是被动的，只有在上级平台发送请求视频命令Invite消息后将上级平台指定
的端口推送视频（这里仅讨论Udp的方式，实际GB28181-2016支持Tcp的方式）这里有3个问题需要清楚第1个是向哪个Ip
哪个端口推送，这个问题可以从上级平台发送Invite消息中得到答案。Invite消息携带了上级平台接收视频的Ip及Port，如下图4
所示。第2个需要搞清楚的问题是推什么格式的视频流，答案是rtp +MpegPS流。视频的编码格式一般为H264，也有的是H265,
封装的流程是相同的：先将裸流（H264 or H265）打包成MpegPS流 再加上12个字节的rtp包就可以了。第3个问题是 发送哪个
设备的流给上级平台，这个问题相对简单点，上级平台发送过来的Invite消息中的SDP信息已经指定他想要的设备Id。
图4. Invite消息截图
基本代码实现：
bool OnReceive(pjsip_rx_data* rdata) override
{
if (rdata->msg_info.cseq->method.id != PJSIP_INVITE_METHOD) return false;
auto dlg = pjsip_rdata_get_dlg(rdata);
pjsip_rdata_sdp_info *sdp = pjsip_rdata_get_sdp_info(rdata);
if (!sdp || !sdp->sdp) return false;
pj_uint32_t startTime = sdp->sdp->time.start;
pj_uint32_t endTime = sdp->sdp->time.stop;
pjsip_cid_hdr *callIdHdr = (pjsip_cid_hdr*)pjsip_msg_find_hdr(rdata->msg_info.msg, PJSIP_H_CALL_ID, NULL);
std::string PlatformAddr = rdata->pkt_info.src_name;
int PlatformPort = rdata->pkt_info.src_port;
std::string platFormId = getPlatformIdFormHdr(rdata);
string platformUUID = platFormId + "@" + PlatformAddr + ":" + std::to_string(PlatformPort);
std::string ssrc = GetSSRCFromeSdp(sdp);
bool isRegistered = CGSuperiorServerSessionGroup::GetInstance().IsServerRegistered(platformUUID);
if (!isRegistered)
{
response(rdata, PJSIP_SC_BAD_REQUEST, NoHead);
std::cout << platformUUID <<" not registered"<<std::endl;
return true;
}
pjmedia_sdp_media * media = sdp->sdp->media[0];
CGTransportType transport = getTransportType(media->desc.transport);
if (transport == CGTransportType::UnknownType)
{
response(rdata, PJSIP_SC_BAD_REQUEST, NoHead);
return true;
}
//response(rdata, PJSIP_SC_TRYING, NoHead);
pjsip_inv_session *inv = context.InviteAnswerTring(rdata);
pjsip_sip_uri* requestLineUri = (pjsip_sip_uri*)pjsip_uri_get_uri(rdata->msg_info.msg->line.req.uri);
string deviceId = context.PjstrTostr(requestLineUri->user) + "@" + PlatformAddr + ":" + std::to_string(PlatformPort);;
CGCatalogInfo catalog = CG28181MediaInfo::GetCatalogByDeviceId(context.GetMediaAddrIp(), context.GetMediaAddrPort(), deviceId);
if (catalog.TransportTypeSend != CGTransportType::BothUdpTcp)
{
if (catalog.TransportTypeSend != transport)
{
response(rdata, PJSIP_SC_BAD_REQUEST, NoHead);
std::cout << catalog.DeviceID<< " TransportTypeSend incorrect" << std::endl;
return true;
}
}
if (catalog.Status != DeviceOnLine)
{
response(rdata, PJSIP_SC_BAD_REQUEST, NoHead);
std:cout << catalog.DeviceID << " Device not online" << std::endl;
}
if (inv)
{
int port = CG28181MediaInfo::GetTransportBindingPort(context.GetMediaAddrIp(), context.GetMediaAddrPort(), catalog.ProtocolTypeRecv);
//pjmedia_sdp_session *newSdp = createRealStreamResponseSDP(sdp->sdp,false,ssrc);
MediaContext mediaContextLocal;
mediaContextLocal.SetSSRC(ssrc);
auto &context = CGSipContext::GetInstance();
mediaContextLocal.SetDeviceId(context.platformId);
mediaContextLocal.SetTransportSrcPort(port);
mediaContextLocal.SetTransportMediaServerAddr(context.GetAddr());
std::string sdpInfo= createRealStreamUdpSDP(mediaContextLocal);
context.InviteAnswerOk(inv, sdpInfo);
MediaContext mediaContext;
mediaContext.SetDeviceId(context.PjstrTostr(requestLineUri->user));
mediaContext.SetRecvProtocolType(catalog.ProtocolTypeRecv);
mediaContext.SetSendProtocolType(catalog.ProtocolTypeSend);
if (catalog.ProtocolTypeRecv == CGProtocolType::PT_GB28181)
{
mediaContext.SetPlatformIP(catalog.PlatformAddr);
mediaContext.SetPlatformPort(catalog.PlatformPort);
}
else
{
mediaContext.SetPlatformIP(PlatformAddr);
mediaContext.SetPlatformPort(PlatformPort);
}
string receiveAddr = context.PjstrTostr(sdp->sdp->conn->addr);
int receivePort = media->desc.port;
mediaContext.SetRecvAddress(receiveAddr);
mediaContext.SetRecvPort(receivePort);
mediaContext.SetRequesterId(platformUUID);
mediaContext.SetTransportSrcPort(port);
mediaContext.SetSendRtpTransportType(static_cast<RtpTransportType>(transport));
mediaContext.SetRecvRtpTransportType(static_cast<RtpTransportType>(catalog.TransportTypeRecv));
mediaContext.SetStreamUrl(catalog.Url);
mediaContext.SetSSRC(ssrc);
std::shared_ptr<CGInviteSession> inviteSession = make_shared<CGInviteSession>();
inviteSession->Init(context.PjstrTostr(callIdHdr->id), inv, mediaContext);
CGInviteSessionGroup::GetInstance().Add(inviteSession);
mediaContext.SetTime();
}
return true;
}
整个下级平台与上级平台交互的流程如下图所示：
图5. 上、下级平台交互流程
作为国标下级平台还有很多其他的功能，比如云台控制、报警、预置位设置等待，基本的流程跟发送Catalog
相似这里不再赘述。后面找时间会整理下级平台demo放到公司网站。最后提供一个Android端国标app（本质也是国标下级平台）供测试使用 ,该app实现了上述的
基本功能。下载地址：http://www.chungen90.com/?list_40
如需交流可加QQ群 1038388075 或者QQ3501870
