Android前端音视频数据接入GB28181平台意义

技术背景

在华脉智联研发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端在没有国标摄像头设备的前提下，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摄像头国标设备接入模拟模块是完成从0到1的工作，那么从设备端模拟摄像头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。

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：

 /**
 * init gb28181
 *
 * @param server_ip          server ip
 * @param port               server port
 * @param server_id          server id
 * @param server_domain      server domain
 * @param device_id          device id
 * @param device_pwd         password
 * @param device_name        device name
 * @param tcpudp             0 - udp; 1 - tcp
 * @param heartbeat_interval gb28181 heartbeat interval, unit is second
 * @param reg_expire         sip reg user expires, unit is second
 * @return
 */
public boolean init(String server_ip, int port, String server_id, String server_domain, String device_id,
                    String device_pwd, String device_name,
                    int tcpudp, int heartbeat_interval, int reg_expire) {
}


/**
 * init gb28181
 *
 * @param server_ip          server ip
 * @param port               server port
 * @param server_id          server id
 * @param server_domain      server domain
 * @param device_id          device id
 * @param device_pwd         password
 * @param device_name        device name
 * @param tcpudp             0 - udp; 1 - tcp
 * @param heartbeat_interval gb28181 heartbeat interval, unit is second
 * @param reg_expire         sip reg user expires, unit is second
 * @return
 */
public boolean init(String server_ip, int port, String server_id, String server_domain, String device_id,
                    String device_pwd, String device_name,
                    int tcpudp, int heartbeat_interval, int reg_expire) {


/**
 * update gb28181 config
 *
 * @param server_ip          server ip
 * @param port               server port
 * @param server_id          server id
 * @param server_domain      server domain
 * @param device_id          device id
 * @param device_pwd         password
 * @param device_name        device name
 * @param tcpudp             0 - udp; 1 - tcp
 * @param heartbeat_interval gb28181 heartbeat interval, unit is second
 * @param reg_expire         sip reg user expires, unit is second
 * @return
 */
public void updateConfig(String server_ip, int port, String server_id, String server_domain, String device_id,
                         String device_pwd, String device_name,
                         int tcpudp, int heartbeat_interval, int reg_expire) {
 }

相关状态回调：

gbEngine.addEventHandler(handler: IEngineEventHandler)

// 国标底层事件回调
private val engineEventHandler =
    IEngineEventHandler { type, state ->
        if (type == EventHandlerStatus.EventHandlerType.type_register) {
            when (state) {
                EventHandlerStatus.RegisterState.unregister -> { //反注册
                    logI("onState: id=${type.toCallTypeString()}, state=unregister($state)")
                }

                EventHandlerStatus.RegisterState.register_fail -> { //注册失败
                    logI("onState: id=${type.toCallTypeString()}, state=register_fail($state)")
                }

                EventHandlerStatus.RegisterState.register_success -> { //注册成功
                    logI("onState: id=${type.toCallTypeString()}, state=register_success($state)")
                }

                EventHandlerStatus.RegisterState.register_forbidden -> { //注册失败,udp/tcp协议不对、密码不对等注册参数不对
                    logI("onState: id=${type.toCallTypeString()}, state=register_forbidden($state)")
                }

                else -> {
                    logI("onState: id=${type.toCallTypeString()}, state=PUEVT_REG_PASS($state)")
                }
            }
        } else {
            logI("onState: id=${type.toCallTypeString()}, state=${state.toEventString()}")
        }

        if (type == EventHandlerStatus.EventHandlerType.type_call_in) { //呼入事件
            when (state) {
                EventHandlerStatus.EventState.PUEVT_CALL_IN -> { //视频监控呼入
                }

                EventHandlerStatus.EventState.PUEVT_CONNECT -> { //视频监控接通

                }

                EventHandlerStatus.EventState.PUEVT_HANGUP -> { //视频监控挂断
                }
            }
        }
    }

总结

Android平台GB28181音视频接入模块研发之前，华脉智联已经在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。