技术背景
好多开发者,在调研Android平台GB28181实时回传的时候,对这块整体的流程,没有个整体的了解,本文以大牛直播SDK的SmartGBD设计开发为例,聊下如何在Android终端实现GB28181音视频数据实时回传。
技术实现
Android终端除支持常规的音视频数据接入外,还可以支持移动设备位置(MobilePosition)订阅和通知、语音广播和语音对讲、云台控制回调和预置位查询,可以考虑支持对接数据类型如下:
- 编码前数据(目前支持的有YV12/NV21/NV12/I420/RGB24/RGBA32/RGB565等数据类型);
- 编码后数据(如无人机等264/HEVC数据,或者本地解析的MP4音视频数据);
- 拉取RTSP或RTMP流并接入至GB28181平台(比如其他IPC的RTSP流,可通过Android平台GB28181接入到国标平台)。
如果要做个技术通用且功能齐全的Android平台GB28181实时音视频回传模块,一般来说,需要涉及的功能的如下:
- [视频格式]H.264/H.265(Android H.265硬编码);
- [音频格式]G.711 A律、AAC;
- [音量调节]Android平台采集端支持实时音量调节;
- [H.264硬编码]支持H.264特定机型硬编码;
- [H.265硬编码]支持H.265特定机型硬编码;
- [软硬编码参数配置]支持gop间隔、帧率、bit-rate设置;
- [软编码参数配置]支持软编码profile、软编码速度、可变码率设置;
- 支持纯视频、音视频PS打包传输;
- 支持RTP OVER UDP和RTP OVER TCP被动模式;
- 支持信令通道网络传输协议TCP/UDP设置;
- 支持注册、注销,支持注册刷新及注册有效期设置;
- 支持设备目录查询应答;
- 支持心跳机制,支持心跳间隔、心跳检测次数设置;
- 支持移动设备位置(MobilePosition)订阅和通知;
- 适用国家标准:GB/T 28181—2016;
- 支持语音广播;
- 支持语音对讲;
- 支持图像抓拍;
- 支持历史视音频文件检索;
- 支持历史视音频文件下载;
- 支持历史视音频文件回放;
- 支持云台控制和预置位查询;
- [实时水印]支持动态文字水印、png水印;
- [镜像]Android平台支持前置摄像头实时镜像功能;
- [实时静音]支持实时静音/取消静音;
- [实时快照]支持实时快照;
- [降噪]支持环境音、手机干扰等引起的噪音降噪处理、自动增益、VAD检测;
- [外部编码前视频数据对接]支持YUV数据对接;
- [外部编码前音频数据对接]支持PCM对接;
- [外部编码后视频数据对接]支持外部H.264数据对接;
- [外部编码后音频数据对接]外部AAC数据对接;
- [扩展录像功能]支持和录像SDK组合使用,录像相关功能。
系统要求:
- SDK支持Android 5.1及以上版本;
- 支持的CPU架构:armv7, arm64, x86, x86_64。
前期准备:
- 满足系统要求:确保 Android 设备的系统版本为 5.1 及以上,以支持相关的功能和库。
- 添加权限:在 AndroidManifest.xml 文件中添加必要的权限,如网络访问权限
<uses-permission android:name="android.permission.internet"></uses-permission>
、存储权限<uses-permission android:name="android.permission.write_external_storage"></uses-permission>
等,这些权限是实现数据传输和存储所必需的。 - 引入库文件:将相关的库文件添加到项目中,例如
smartavengine.jar
和smartgbsipagent.jar
等。同时,将对应的.so
文件(如libsmartpublisher.so
和libsmartplayer.so
,如果需要语音广播或语音对讲功能)拷贝到项目中。 - 配置构建文件:在
build.gradle
文件中进行相关配置,比如配置 32 位和 64 位库的支持,以确保应用能够在不同架构的 Android 设备上运行。
信令交互:
- 注册与登录:设备需要向 GB28181 平台进行注册,发送注册请求并等待平台的响应。注册信息包括设备的唯一标识、IP 地址、端口号等。在 Android 中,通过调用相关的 GB28181 库函数来实现注册功能。例如,设置服务器参数
gb28181_agent_.setServerParameter(gb28181_sip_server_addr_, gb28181_sip_server_port_, gb28181_sip_server_id_, gb28181_sip_domain_)
,其中包括服务器地址、端口、服务器 ID 和域等信息。 - 心跳机制:为了保持与平台的连接,设备需要定期向平台发送心跳消息,以告知平台设备仍然在线。设置心跳间隔和心跳检测次数等参数,例如
gb28181_agent_.config(gb28181_reg_expired_, gb28181_heartbeat_interval_, gb28181_heartbeat_count_)
。 - 事件处理:实现对平台发送的各种信令的处理,如订阅、查询等请求的响应。例如,当平台发起位置订阅请求时,设备需要按照订阅时间间隔,实时上报当前位置信息。
视频采集与编码:
- 视频采集:使用 Android 设备的摄像头进行视频采集。可以通过
Camera
类或者更高版本的Camera2
API 来获取摄像头的视频数据。设置视频的分辨率、帧率等参数,以满足实际需求。 - 视频编码:对采集到的视频数据进行编码,使其符合 GB28181 标准要求的编码格式,如 H.264 或 H.265。在 Android 中,可以使用
MediaCodec
类进行硬件加速编码,提高编码效率。
数据传输:
- 建立连接:根据 GB28181 协议的要求,使用 SIP 协议建立与平台的会话连接。在连接建立过程中,需要指定传输协议(如 UDP 或 TCP)和端口号等信息。
- 数据发送:将编码后的视频数据封装成 RTP 数据包,并通过建立的连接发送到 GB28181 平台。在发送过程中,需要注意网络状况,对数据进行适当的分包和组包处理,以确保数据的正确传输。
异常处理:
- 网络异常:当网络出现异常时,如网络断开或连接超时,需要及时进行重连或重新注册等操作,以保证数据的实时回传。
- 设备故障:当设备出现故障或异常情况时,如摄像头故障或编码失败,需要及时进行错误处理,并向平台发送相应的错误报告。
总结
Android 上实现 GB28181 实时回传,我们从前期准备、信令交互、视频采集与编码、数据传输和异常处理这几个关键方面进行阐述。前期准备包括满足系统要求、添加权限、引入库文件和配置构建文件,为后续的开发提供基础环境。信令交互涵盖注册与登录、心跳机制和事件处理,确保设备与平台的正常通信。视频采集与编码部分介绍了如何利用 Android 设备的摄像头进行视频采集以及对采集到的数据进行编码。数据传输则说明了如何建立连接和发送数据。最后,异常处理考虑了网络异常和设备故障等情况的应对措施。以上是大概的设计思路,感兴趣的开发者,可以单独跟我沟通探讨。