Qt/C++開發監控GB28181系統/實時視頻預覽/視頻點播/rtp解包解碼顯示

一、前言

通過gb28181做實時視頻預覽，也就是視頻點播功能，是最重要的功能了，絕對是整個系統排第一重要的，這就是核心功能，什么設備注冊、獲取通道等都是為了實時預覽做準備的，當然這個功能也是最難的，所有搞gb28181開發的程序員，都是卡在這里很長一段時間才搞定，因為這個視頻點播的交互流程比較繞，很多人看到這個繞就心煩，心煩就沒辦法繼續寫下去，我也是靜下來心來很長一段時間才折騰好。對比onvif協議取流，不要太簡單，onvif直接獲取到的是rtsp視頻流地址，這個直接用ffmpeg或者vlc等就可以直接播放打開了，什么都不要自己交互。而gb這邊就要分很多步驟，就算最后一步完成后，拿到了傳過來的rtp包，有需要自己去解包，解包后再去發給ffmpeg等組件解碼才能最終呈現視頻，既有sip命令的交互，又是rtp包的解析，又是ps流轉成264265格式，最后才是解碼，意味著一旦斷開，相關的三種交互都需要做處理。

很多人一開始sip命令交互后，通過打開網絡調試助手，可以看到對應的數據包，然后就不知道下一步該如何搞了，我一開始也是以為這個包發給ffmpeg就能解碼，發現畫面完全不對，而且不動，查閱資料得知，原來這里的并不是ws或者flv這種就是264265的音視頻數據包，而是rtp包，需要重新解包才行。話說回來，為何不直接傳輸裸流數據？為了可以共用端口嗎？rtp包通過ssrc區分是哪一路流，感覺有點得不償失，還是希望后續能夠直接支持的就是裸流數據，這樣跳過解包這個步驟。

為了能夠簡化整個操作，專門封裝了一個gb28181widget窗體類，只需要調用openvideo就能打開預覽，closevideo就是關閉預覽，屏蔽了多個操作交互細節，比如打開視頻第一步是打開監聽端口，第二步把這個端口號信息告知設備，第三步應答ok準備好收流，第四步收到的流發給rtp線程解包，第五步解包后的數據發給ffmpeg解碼，第六步解碼后的數據發給qopenglwidget繪制。封裝了這個控件后，視頻回放那邊也可以直接復用這個，使用非常方便了。

//點播請求：服務端-》設備端
INVITE sip:34020000001310000001@192.168.0.64:5060 SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.0.110:15060;branch=z3hG9bK4de987b1737d494d9c63bb1464c9cdcb
From: <sip:34020000002000000001@192.168.0.110:15060>;tag=1034
To: <sip:34020000001310000001@192.168.0.64:5060>
Call-ID: 445efb2b5134487788334cd6acafe0a2
CSeq: 35 INVITE
User-Agent: wx_feiyangqingyun
Max-Forwards: 70
Content-Length: 323
Content-Type: application/sdp
Contact: <sip:34020000002000000001@192.168.0.110:15060>
Subject: 34020000001310000001:0000010000,34020000002000000001:0v=0
o=34020000001310000001 0 0 IN IP4 192.168.0.110
s=Play
u=34020000001310000001:0
c=IN IP4 192.168.0.110
t=0 0
m=video 8888 TCP/RTP/AVP 96 97 98
a=recvonly
a=setup:active
a=connection:new
a=rtpmap:96 PS/90000
a=rtpmap:97 MPEG4/90000
a=rtpmap:98 H264/90000
a=downloadspeed:0
a=streamprofile:0
y=0000010000//請求應答：設備端-》服務端
SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.0.110:15060;branch=z3hG9bK4de987b1737d494d9c63bb1464c9cdcb
From: <sip:34020000002000000001@192.168.0.110:15060>;tag=1034
To: <sip:34020000001310000001@192.168.0.64:5060>;tag=1561889054
Call-ID: 445efb2b5134487788334cd6acafe0a2
CSeq: 35 INVITE
Contact: <sip:34020000001320000002@192.168.0.64:5060>
Content-Type: application/sdp
User-Agent: IP Camera
Content-Length:   206v=0
o=34020000001320000002 2851 2851 IN IP4 192.168.0.64
s=Play
c=IN IP4 192.168.0.64
t=0 0
m=video 15060 TCP/RTP/AVP 96
a=setup:passive
a=sendonly
a=rtpmap:96 PS/90000
a=filesize:0
y=0000010000//開始點播：服務端-》設備端
ACK sip:34020000001320000002@192.168.0.64:5060 SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.0.110:15060;branch=z3hG9bK4de987b1737d494d9c63bb1464c9cdcb
From: <sip:34020000002000000001@192.168.0.110:15060>;tag=1034
To: <sip:34020000001310000001@192.168.0.64:5060>;tag=1561889054
Call-ID: 445efb2b5134487788334cd6acafe0a2
CSeq: 35 ACK//結束點播：服務端-》設備端
BYE sip:34020000002000000001@192.168.0.110:15060 SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.0.110:15060;branch=z3hG9bK7fe7407471734ba087eb4092db6ba108
From: <sip:34020000002000000001@192.168.0.110:15060>;tag=1019
To: <sip:34020000001310000001@192.168.0.100:5061>;tag=6d76ea76a4370853c9313f69995c7293
Call-ID: b5b5f90ba9b044868789d16fa3d0cc36
CSeq: 22 BYE
Contact: <sip:34020000002000000001@192.168.0.110:15060>

二、效果圖

在這里插入圖片描述

三、相關地址

  1. 國內站點：https://gitee.com/feiyangqingyun
  2. 國際站點：https://github.com/feiyangqingyun
  3. 個人作品：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun/article/details/97565652
  4. 文件地址：https://pan.baidu.com/s/1d7TH_GEYl5nOecuNlWJJ7g 提取碼：01jf 文件名：bin_video_gb28181。

四、功能特點

  1. 支持設備注冊、注銷、心跳、校時、注冊認證、注銷認證等。
  2. 設備上線后可以手動獲取設備狀態、設備信息、配置信息、預置位信息等。
  3. 設備上線后自動獲取設備通道信息，包括中文通道名稱。識別到通道上線離線變化，會重新獲取該設備的所有通道信息。
  4. 支持視頻點播，可以分別點播主碼流和子碼流，內置rtp解包線程，解包后發給視頻播放組件解碼播放。
  5. 每個設備每個通道支持點播多個視頻，通過ssrc區分，支持共用端口和不同端口收流。
  6. 支持對某個設備下面所有通道、某個通道、某個通道對應的某個流分別關閉。
  7. 支持錄像文件查詢和回放，回放控制支持暫停播放、繼續播放、倍速播放、切換播放進度。
  8. 支持錄像文件下載，支持倍速比如8倍速下載，可同時多線程批量下載。
  9. 回放和下載同時支持IPC和NVR，比如攝像頭自帶的SD存儲卡錄像文件回放，NVR上的硬盤錄像文件回放。
  10. 支持云臺控制，向上、向下、向左、向右、左上、右上、左下、右下方位移動，鏡頭放大縮小，光圈放大縮小，鏡頭聚焦放焦。
  11. 支持預置位信息的查詢、調用、添加、修改、刪除等操作。
  12. 自動目錄訂閱功能，通道上線下線都有對應的信號通知。
  13. 內置定時讀取通道信息機制，以保證通道信息是最新的，比如有些NVR是不斷更新的通道信息。
  14. 內置訂閱警情和位置移動功能，訂閱后各種警情事件比如運動目標檢測報警、入侵檢測報警、徘徊檢測報警等自動上報。
  15. 支持語音對講功能，可以直接在視頻窗體的懸浮條上單擊語音對講按鈕，再次單擊關閉對講，對講期間懸浮條常駐顯示。
  16. 支持設備布防撤防，布防后警情信息會主動上報。
  17. 國標服務同時支持udp和tcp方式，可選只監聽一種或者兩種都監聽，tcp方式自動處理粘包問題。
  18. 國標拉流同時支持udp、tcp被動、tcp主動三種方式，每個通道都可以自由選擇何種拉流方式。
  19. 內置拉流端口池，每次拉流從中取出一個，關閉流自動回收端口號，重復利用。
  20. 收流端口自動糾錯，自動跳過被占用的端口，不會出現端口占用導致收流失敗的情況。
  21. 視頻播放自適應硬解碼，極低資源占用，實時性極好，帶懸浮條顯示視頻流信息，可以直接在懸浮條單擊按鈕保存錄像文件到本地。
  22. 支持幾千路國標消息交互并發，實時視頻流支持64路同時顯示，可以拓展更多路數。
  23. 支持阿里云等云服務器，可以分別設置內網監聽地址和外網訪問地址，一般云服務器上是監聽地址用內網，對外訪問用外網地址。
  24. 支持視頻分發，也就是推流，視頻通道打開后可以自動推流到流媒體服務器，其他需要的地方拉流即可，支持rtsp、rtmp、hls、webrtc等方式拉流。
  25. 同時支持gb28181-2011、gb28181-2016、gb28181-2022以及后續可能的所有協議版本。
  26. SIP解析和交互采用純Qt底層代碼實現，udp/tcp通信交互，祖傳原創代碼解析，不依賴任何第三方。
  27. 代碼量少，gb28181交互部分共幾千行代碼，注釋詳細，接口友好，使用極其簡單，提供非常詳細的使用示例。
  28. 支持海康、大華、宇視、華為、天地偉業等所有國標設備，包括一些沒有ssrc的設備。
  29. 支持所有Qt版本和編譯器以及操作系統，包括但不限于win、linux、mac、android、嵌入式linux、樹莓派香橙派、國產os等。

五、相關代碼

#include "rtphelper.h"
#include "rtpthreadreceive.h"RtpThreadReceive::RtpThreadReceive(QObject *parent) : RtpThreadBase(parent)
{}int RtpThreadReceive::getTimestamp()
{return 10;
}void RtpThreadReceive::run()
{this->stopped = false;RTPSession session;RTPAbortDescriptors descriptors;QTcpServer server;QTcpSocket socket;//根據不同的傳輸模式初始化bool ok = false;if (mode == 0) {ok = RtpHelper::initUdpServer(this, status, &session);} else if (mode == 1) {ok = RtpHelper::initTcpServer(this, status, &session, &descriptors, &server);} else if (mode == 2) {ok = RtpHelper::initTcpClient(this, status, &session, &descriptors, &socket);}//初始化失敗則不用繼續if (!ok) {emit receiveError(status);goto end;}//循環取出數據while (!stopped) {session.BeginDataAccess();if (session.GotoFirstSourceWithData()) {do {RTPPacket *packet;while ((packet = session.GetNextPacket()) != NULL) {pts = packet->GetTimestamp() / 9000;quint32 ssrc = session.GetCurrentSourceInfo()->GetSSRC();//qDebug() << TIMEMS << ssrc << packet->GetPayloadLength() << packet->GetSequenceNumber() << packet->HasMarker();QByteArray data((const char *)packet->GetPayloadData(), packet->GetPayloadLength());emit receiveData(data, ssrc);session.DeletePacket(packet);}} while (session.GotoNextSourceWithData());}session.EndDataAccess();msleep(1);}end:socket.disconnectFromHost();server.close();session.BYEDestroy(RTPTime(10, 0), 0, 0);this->free();
}bool RtpHelper::initUdpServer(RtpThreadBase *thread, int &status, RTPSession *session)
{QString host = thread->getServerIp();int port = thread->getServerPort();int timestamp = thread->getTimestamp();bool send = thread->inherits("RtpThreadSend");RTPSessionParams sessparams;sessparams.SetOwnTimestampUnit(1.0 / timestamp);//綁定要監聽的地址和端口RTPUDPv4TransmissionParams transparams;transparams.SetBindIP(QHostAddress(host).toIPv4Address());transparams.SetPortbase(port);//發送端還需要設置ssrcif (send) {sessparams.SetUsePredefinedSSRC(true);sessparams.SetPredefinedSSRC(1);}//循環監聽對應端口/直到監聽成功int max = 100;while (max > 0 && (status = session->Create(sessparams, &transparams)) < 0) {RtpHelper::debugErr(status, host, port);port = RtpHelper::takePort();transparams.SetPortbase(port);thread->sleepx(1);max--;}if (status < 0) {return false;}//通知外部打開成功qDebug() << TIMEMS << "bindUdpServer" << host << port;thread->openFinsh(port);//語音對講還需要設置發送端if (send) {if (!RtpHelper::initUdpClient(thread, status, session)) {return false;}} else {qDebug() << TIMEMS << "initUdpServer" << host << port;}return true;
}

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