视频监控设备接入标准规范.pdf
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1、我尽一杯,与君发三愿:一愿世清平,二愿身强健,三愿临老头,数与君相见。白居易百学须先立志。朱熹联网接入架构 各类社会单位视频监控资源分布在多个不同的网络环境中,包括行业单位专网或私网、互联网等。公安机关在互联网上建设省市县三级社会单位视频监控接入平台,各类社会单位的视频信息通过互联网接入至县级社会单位视频监控接入平台。即县级社会单位视频监控接入平台,能够整合并统一管理所有不同链路、不同技术要求的社会图像监控资源。未来,随着社会视频监控资源的逐渐增多,有条件的派出所也可建设社会单位视频监控联网接入平台。县(市、区)公安机关在互联网内部署建设社会视频接入平台,用于接入汇聚本辖区的社会视频监控资源。
2、市级社会视频接入平台级联各县级社会视频接入平台,可管理、监看本市的社会单位视频信息。省级社会视频接入平台级联各市级社会视频接入平台,可管理、监看全省的社会单位视频信息。各级平台应搭建于具备固定 IP 的互联网环境下,兼顾经济性与多用户同时使用的需求,县级以上平台互联网带宽应不低于 50M。通信协议结构 概述 视频、音频、数据等信息传输、交换、控制的通信协议的结构见下图所示。SIPIP会话通道媒体流通道H.264G.711A/G.722.1/G.723.1/G.729/AMR-NBSDPRTP/RTCPRTSPMANSCDPTCP/UDPTCP/UDP 图 通信协议结构图 联网系统在进行视音频传
3、输及控制时应建立两个传输通道:会话通道和媒体流通道。会话通道用于在设备之间建立会话并传输系统控制命令;媒体流通道用于传输视音频数据,经过压缩编码的视音频流采用 RTP/RTCP 传输。会话初始协议 安全注册、实时媒体点播、历史媒体的回放等应用的会话控制采用 RFC 3261(SIP)规定的 REGISTER、INVITE 等请求和响应方法实现,历史媒体回放控制采用 SIP 扩展协议 RFC2976 规定的 INFO 方法实现,前端设备控制、信息查询等应用的会话控制采用 SIP 扩展协议 RFC 3428 规定的 MESSAGE 方法实现。SIP 消息应支持基于 UDP 和 TCP 传输。会话描
4、述协议 联网系统有关设备之间会话建立过程的会话协商和媒体协商应采用 RFC 4566(SDP)协议描述,主要内容包括会话描述、媒体信息描述、时间信息描述。会话协商和媒体协商信息应采用 SIP 消息的消息体携带传输。控制描述协议 穷则独善其身,达则兼善天下。孟子人之为学,不日进则日退,独学无友,则孤陋而难成;久处一方,则习染而不自觉。顾炎武联网系统有关前端设备控制、设备目录信息等控制命令应采用联网系统控制描述协议(MANSCDP)描述,见 GB/T28181-2011 附录 A。联网系统控制命令应采用 SIP 消息 MESSAGE 的消息体携带传输。媒体回放控制协议 历史媒体的回放控制命令应采用
5、 RFC 2326 规定的 RTSP 协议描述,见附录 B,实现设备在端到端之间对视音频流的正常播放、暂停、停止、快进/快退播放等远程控制。历史媒体的回放控制命令采用 RTSP协议的 PLAY 方法。媒体传输协议 媒体流在联网系统 IP 网络上传输时应采用基于 RTP 的媒体压缩数据封装。媒体流的传输应采用RFC 3550规定的RTP协议,提供实时数据传输中的时间戳信息及各数据流的同步;应采用 RFC 3550 规定的 RTCP 协议,为按序传输数据包提供可靠保证,提供流量控制和拥塞控制。媒体流的传输应支持基于 TCP/UDP 的 RTP 传输。视音频编解码及传输要求 系统中视频压缩编解码和音
6、频编解码应符合 GB/T28181-2011 附录 E 的相关要求,视频编码应支持、SVAC 或 MPEG-4 视频编码标准,音 频 编 解 码 标 准应支持或或音频编码标准。编码设备技术要求 标清编码设备技术要求 1、视频编码应支持标准的 Main Profile 的 Level 或以上档次、级别。为更高效地进行图像编码,宜使用标准的 High Profile 档次,具体配置包括:a、编码图像分辨率至少应支持 CIF、4CIF(或 D1)几种分辨率,在信道带宽允许情况下单路视频画面应优先采用 4CIF(或 D1)及以上分辨率;b、编码帧率应不小于 25 帧/秒,并可调整,支持跳帧编码;c:应
7、支持活动帧率设置。c、输出码率应在 128kbps-4Mbps 之间自适应调整;在带宽不足情况下,应支持图像质量优先(清晰度优先)或帧率优先(流畅优先)可调;d、应支持逐行扫描编码,宜支持隔行扫描编码;e、熵编码方式应至少支持 CAVLC,可选支持 CABAC;f、参考帧数量不宜超过 2 个;g、GOP 格式,应支持 IPPP 方式,宜支持 IBBP,其中 IPPP 方式中的 I 帧间隔应可调整;h、不应支持 FMO、ASO、Redundant Slice 特性;i、为支持用户在视频图像质量和图像流畅性之间进行选择,应提供编码参数调节,例如,设置图像大小,设置帧率,设置 I 帧间隔等;2、编码
8、设备应支持视频的 PS+RTP/RTCP 包输出,RTP 包的载荷数据中不能包含非语法元 素的私有数据;3、编码设备对音频编码支持为可选,宜支持音频编码和 RTP 传输;4、支持 TCP/IP、UDP、IGMP 网络协议,提供单播、组播两种传送方式;5、编码设备硬件输入/输出接口最低要求:1 路 CVBS 模拟视频信号 BNC 输入接口,1 个 10/100M 自适 应网络 RJ45 接口,1 路 RS232/RS485 串口(云台、镜头控制);1 路数字报警信号输入(可选),1 路音频输入(可选),宜支持光纤接口(可选)。高清网络摄像机编码技术要求 1、视频编码应支持标准的 Main Pro
9、file 的及以上档次和级别,为更高效地进行图像编码,宜使用标准的 High Profile 档次,具体配置包括:a、编码图像分辨率至少应支持 1280 x720(720P)、1920 x1080(1080P)两种分辨率,在 信道带宽允许情况下单路视频画面的分辨率应不低于 720P;b、编码帧率应不小于 25 帧/秒,并可调整,支持跳帧编码;人之为学,不日进则日退,独学无友,则孤陋而难成;久处一方,则习染而不自觉。顾炎武常将有日思无日,莫待无时思有时。增广贤文 c:应支持活动帧率设置。c、输出码率应在 512kbps-10Mbps 之间自适应调整;在带宽不足情况下,应支持图像质量优 先(清晰度
10、优先)或帧率优先(流畅优先)可调;d、应支持逐行扫描编码,宜支持隔行扫描编码;e、熵编码方式应至少支持 CAVLC,可选支持 CABAC;f、参考帧数量不宜超过 2 个;g、GOP 格式,应支持 IPPP 方式,宜支持 IBBP,其中 IPPP 方式中的 I 帧间隔应可调整;h、为支持用户在视频图像质量和图像流畅性之间进行选择,应提供编码参数调节,例如,设置图像大小,设置帧率,设置 I 帧间隔等;i、至少能支持双码流的输出,主码流为高清视频压缩码流,次码流为标清视频压缩码流;3、编码设备应支持视频的 PS+RTP/RTCP 包输出,RTP 包的载荷数据中不能包含非语法元 素的私有数据;4、编码
11、设备对音频编码支持为可选,宜支持音频编码和 RTP 传输;5、支持 TCP/IP、UDP、RTP/RTCP、HTTP、IGMP 网络协议,提供单播、组播两种传送方式;6、编码设备硬件输入/输出接口最低要求:1个10/100M/1000M自适应网络RJ45接口,1路 RS232/RS485串口(云台、镜头控制);1 路数字报警信号输入(可选),1 路音频输入(可选);宜支持光纤接口(可选)。解码设备基本要求 标清解码设备技术要求 1、视频解码应支持标准的 Main Profile 的 Level 及以上档次和级别,具体要求包括:a、能够解码显示分辨率从 CIF 到 4CIF(D1)的图像,宜支持
12、 4CIF(D1)以上高清解码;b、应能同时支持解码逐行扫描和隔行扫描方式编码的码流;c、应支持 IPPP GOP 结构,宜支持 IBBP GOP 结构;d、能够解码 CAVLC 和 CABAC 两种熵编码码流;e、支持 1/4 像素精度的运动搜索的解码;f、能够解码从 1616 到 44 块大小的所有帧内和帧间编码模式;h、支持多参考帧解码,至少应支持 2 个参考帧,宜支持 5 个参考帧;2、能够识别音视频 PS+RTP/RTCP 码流并解码;3、支持 TCP/IP、UDP、IGMP 网络协议,提供单播、组播两种传送方式;4、解码设备硬件输入/输出接口最低要求:1 个 10/100M/100
13、0M 自适应网络接口 RJ45,1 路 CVBS 模拟 视频信号 BNC 输出接口,1 路 VGA 视频输出(可选),1 路音频输出(可选)。高清解码设备技术要求 1、视频解码应支持标准的 High Profile 的 Level 以上档次和级别,具体要求包括:a、能够解码显示分辨率 720P(720i)、1080P(1080i)的图像,宜支持 1080P(1080i)以 上高清解码;b、应能同时支持解码逐行扫描和隔行扫描方式编码的码流;c、应支持 IPPP GOP 结构、宜支持 IBBP GOP 结构;d、能够解码 CAVLC 和 CABAC 两种熵编码码流;e、支持 1/4 像素精度的运动
14、搜索的解码;f、能够解码从 1616 到 44 块大小的所有帧内和帧间编码模式;g、支持多参考帧解码,至少应支持 2 个参考帧,宜支持 5 个参考帧;2、能够识别音视频 PS+RTP/RTCP 码流并解码;3、支持 TCP/IP、UDP、RTP/RTCP、HTTP、IGMP 网络协议,提供单播或组播传送方式;先天下之忧而忧,后天下之乐而乐。范仲淹其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。论语4、解码设备硬件输入/输出接口最低要求:1 个 10/100M/1000M 自适应网络接口 RJ45,1 路 HDMI视频输出,1 路 VGA 视频输出(可选),1 路音频输出(可选)。传输基本要求 网络传输协
15、议要求 网络层应支持 IP 协议,传输层应支持 TCP 和 UDP 协议。消息传输延迟要求 信息(可包括视音频信息、控制信息及报警信息等)经由 IP 网络传输时,端到端的信息延迟时间(包括发送端信息采集、编码、网络传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间)应满足下列要求:a)前端设备与信号直接接入的社会图像接入平台相应设备间端到端的信息延迟时间应不大于 2s;b)前端设备与用户终端设备间端到端的信息延迟时间应不大于 4s。网络传输质量要求 IP 网络的传输质量(如传输时延、包丢失率、包误差率、虚假包率等)应符合如下要求:a)网络时延上限值为 400ms;b)时延抖动上限值为 50ms;c)
16、丢包率上限值为 110-2;d)包误差率上限值为 110-4。图像资源接入方式 社会单位的视频资源分布在多个不同的网络环境中(行业单位专网或私网、互联网等),按照社会单位视频监控系统建设模式的不同划分为两种不同的接入方式,可根据实际情况选择相应接入方式实现社会单位视频监控资源的共享接入。5.2.1 监控设备接入 监控设备接入,是指接入社会单位视频监控系统的编码设备和存储设备。如图所示,各类社会单位的监控设备通过视频接入网关接入至社会单位视频监控联网接入平台(视频接入网关包含在本次社会单位视频监控联网平台建设内容中)。对于国标 GB/T28181 设备采用标准解码库实现解码显示,对已建非标设备采
17、用通过加载厂家解码插件方式进行解码显示。接入公安机关的社会单位监控资源需要在符合 GB/T28181 标准的基础上,通过固定 IP 地址、动态域名解析或主动注册等方式接入。不具备以上功能的,需更换符合接入要求的设备,可通过更换硬盘录像机(DVR)或网络硬盘录像机(NVR)、前端摄像机等设备接入。模拟设备接入 模拟设备视频分配器原有图像系统编码设备社会视频接入平台社会视频接入平台 图 模拟设备接入方式 以家为家,以乡为乡,以国为国,以天下为天下。管子牧民百川东到海,何时复西归?少壮不尽力,老大徒伤悲。汉乐府长歌行模拟视频信号通过视频分配器分配两路信号,一路接入原有图像系统,一路接入编码设备进行数
18、字化,编码设备应满足新建设备技术指标,符合 GB/T28181-2011 定义的通讯协议和编解码技术要求。数字设备接入 1、设备升级改造:支持升级改造的旧设备通过升级程序符合 GB/T28181-2011 标准和补充修改文件要求。如前端摄像机支持开放型网络视频接口协议(Onvif),则可采用新增符合国标 GB28181-2011 编码的 NVR 将原有摄像机接入,再通过 NVR 接入社会单位视频监控联网接入平台。2、非标设备改造:部分已建设备因各种原因无法改造升级,设备厂商提供设备配套 SDK 开发包,通过视频接入网关接入社会面视频接入平台。对于非固定 IP 设备 SDK 开发包应支持主动注册
19、或者动态域名解析 DDNS 接口,参考流程:初始化SDK(CLIENT_Init)用户注册设备(CLIENT_LoginEx)设置消息回调(CLIENT_SetDVRMessCallBack)设置网络环境(CLIENT_SetNetPara)侦听端口获取设备序列号(CLIENT_ListenServer)从DDNS获取IP(CLIENT_GetIPBySrv)注销用户(CLIENT_Logout)释(CLIE参数配置监视预览回放下载云台控制其他功能图 SDK 主要调用流程 CLIENT_GetIPBySrv 接口应提供仅知道设备 DDNS 域名的情况下,从解析服务器获取设备 IP 地址的方法,
20、然后再通过 CLIENT_LoginEx 登录设备。CLIENT_ListenServer 接口应提供启动一个端口侦听,准备设备发起连接,通过服务回调获取设备序列号,然后再通过 CLIENT_LoginEx 实现主动侦听模式下的用户登录。监控平台接入 监控平台接入,是指接入社会单位视频监控系统平台。对于具备多级平台的重点单位视频监控系统,各级平台可分别就近接入所属市(或县)级公安机关的社会视频接入平台。符合 GB/T28181 标准的社会单位视频监控系统平台可通过平台联网网关直接接入(针对不同厂家的平台,需要配置相应的平台联网网关)。不符合 GB/T28181 标准的社会单位视频监控系统平台,
21、可升级为符合国标的平台或进行对接开发再接入(通过上级社会图像接入平台做兼容性接入,再通过该平台统一提供符合 GB/T28181-2011 的服务),或者在得到社会单位相关安全许可的前提下通过监控设备接入方式接入。备注:考虑平台对接建设成本,建议强制平台标准化改造,或直接将需要接入的社会视频资源直接接入社会图像接入平台。原有平台A网关A平台内部协议社会图像接入平台BGB/T28181-2011 图 1 网关在原有平台 A 和社会图像接入平台 B 之间进行网络传输协议、控制协议、设备地址的转换,具体功能应包括如下的一种或几种:a)代理原有平台 A 在社会图像接入平台 B 上进行注册;古之立大事者,
22、不惟有超世之才,亦必有坚忍不拔之志。苏轼人人好公,则天下太平;人人营私,则天下大乱。刘鹗b)将原有平台 A 的网络传输协议与 GB/T28181-2011 中规定的网络传输协议进行双向协议转换;c)将原有平台 A 的设备控制协议与 GB/T28181-2011 中规定的会话初始协议、会话描述协议、控制描述协议和媒体回放控制协议进行双向协议转换;d)将原有平台 A 的设备地址与 GB/T28181-2011 规定的设备地址进行双向地址转换。网关在原有平台 A 和社会图像接入平台 B 之间进行媒体传输协议、媒体数据编码格式的转换,具体功能应包括如下的一种或者几种:a)将原有平台 A 的媒体传输协议
23、和数据封装格式与 GB/T28181-2011 规定的媒体传输协议和数据封装格式进行双向协议转换;b)将原有平台A的媒体数据与GB/T28181-2011规定的媒体数据压缩编码进行双向转码。对于原有平台系统中的非国标设备,如果直接将非标设备媒体流传输到社会图像接入平台会导致视频监控系统客户端无法正常解码播放,依据 GB/T28181-2011 附录 F SDP 定义:联网系统中 SIP 消息体中携带的 SDP 内容应符合 RFC 2327-SDP Session Description Protocol 的 相关要求。应有如下字段:Session description:v=(protocol
24、 version)o=(owner/creator and session identifier).s=(session name)u=*(URI of description)c=*(connection information not required if included in all media)Time description:t=(time the session is active)Media description m=(media name and transport address)c=*(connection information-optional if includ
25、ed at session-level)b=*(bandwidth information)a=*(zero or more media attribute lines)y=*(SSRC)f=*(媒体描述)说明:a 字段:启用 RFC4566 中对 a 字段的定义【a=rtpmap:/中的】,利用该属性携带编码器厂商名称(如:大华或海康编码名称 DAHUA 或 HIKVISION)。该属性表明该流为某厂商编码器编码且是不符合本标准规定的媒体流,符合本标准规定的媒体流无需该属性。例如:a=rtpmap:96 DAHUA/90000;a=rtpmap:96 HIKVISION/90000。1、码流
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