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GB28181 接入服务器是 SkeyeVSS 接入 GB28181 设施 / 平台的信令交互服务器，GB28181 将 SIP 定位为联网零碎的次要信令根底协定，并利用 SIP 协定的无关扩大，实现了对非会话业务的兼顾，例如，对报警业务、历史视音频回放、下载等的反对。目前有 GB28181-2011 和 GB28181-2016 两个版本。
GB28181 接入服务器对接入零碎的 GB28181 设施的治理，全副通过一个 20 位的设施 ID 号来治理；以 SIP 协定为载体，以 REGISTER、INVITE、MESSAGE 等命令实现与 28181 设施和 GB28181 流媒体服务器的交互。随着 node.js 社区的一直壮大，借助其弱小的事件驱动和 IO 并发能力，曾经衍生出了很多很弱小的模块（包），实现各种各样的性能，使得服务端程序开发变得非常容易，习惯了 C/C++ 编程的程序员相对会感到非常诧异，因为竟然有一种语言开发能够如此高效且简略（PS: 我也就刚学习一个月 node.js 而已 - --！）；而本文将要解说的是一种通过 node.js 实现接入国标设施以及平台的 sip 信令服务器的计划。筹备工作
首先，下载 node.js 并装置，windows，linux 平台均反对; 最好有一个比拟弱小的 JS 编辑器或者 IDE，我举荐一个非常弱小且轻量级的 IDE 兼编辑神器 Visual Studio Code。
而后，相熟 npm 管理工具的命令，通过 npm 装置各个须要依赖的 node.js 模块，其中最重要的 sip 模块，通过如下命令装置：
npm install sipnode.js 领有弱小的包管理工具，能够通过如下命令搜寻咱们可能须要的 node.js 模块：
npm search xxx如下图所示：
其余 node.js 相干学习大家感兴趣能够在网上找到非常丰盛的材料，比方举荐一本比拟好书《深入浅出 node.js》, 当然最好的倡议是：看个毛线的书，老夫都是间接撸代码！
国标接入流程
1 承受上级的注册和登记
首先，咱们须要建设一个 sip 服务来检测和承受上级设施或者平台的注册命令的解决，如下代码所示：
sip.start(option, async request => {switch (request.method)
{
case common.SIP_REGISTER:
this.emit('register', request);
break;
case common.SIP_MESSAGE:
this.emit('message', request);
break;
case common.SIP_INVITE:
this.emit('invite', request);
break;
case common.SIP_ACK:
this.emit('ack', request);
break;
case common.SIP_BYE:
this.emit('bye', request);
break;
default:
console.log('unsupported:' + request.method);
break;
}
});而后，sip 服务接管设施端注册申请，回调函数中进行解决：
case common.SIP_REGISTER:
try {const username = sip.parseUri(request.headers.to.uri).user;
const userinfo = config.userinfos[username];
const session = {realm: config.server.realm};
if (!userinfo)
{sip.send(digest.challenge(session, sip.makeResponse(request, 401, common.messages[401])));
this.session_.set(username,session);
return;
}
else
{if(!this.session_.has(username)){this.session_.set(username,session);
}
userinfo.session = userinfo.session || this.session_.get(username);
if (!digest.authenticateRequest(userinfo.session, request, { user: username, password: userinfo.password}))
{sip.send(digest.challenge(userinfo.session, sip.makeResponse(request, 401, common.messages[401])));
this.session_.set(username,userinfo.session);
return;
} else
{this.session_.delete(username);
if(request.headers.expires === '0'){this.emit('unregister', request);
}
else{this.emit('register', request);
}
let response = sip.makeResponse(request, 200, common.messages[200]);
sip.send(response);
}
}
} catch (e) {
// 输入到控制台
console.log(e);
}
break;如上代码所示，依据国标 gb28181 规范解决逻辑如下:
1) SIP 代理向 SIP 服务器发送 REGISTER 申请，申请中未蕴含 Authorization 字段；SIP 服务器向 SIP 代理发送响应 401，并在响应的音讯头 WWW_Authenticate 字段中给
出适宜 SIP 代理的认证体制和参数；
2) SIP 代理从新向 SIP 服务器发送 REGISTER 申请，在申请的 Authorization 字段给出信赖书，蕴含认证信息；SIP 服务器对申请进行验证，如果查看出 SIP 代理身份非法，向 SIP 代理发送胜利响应 200 OK，如果身份不非法则发送拒绝服务应答。
值得注意的是，有些国标设施接入并不遵循以上注册逻辑，这种多见于老旧的国标设施或者平台，其注册甚至都不会携带认证信息，而是通过双向注册实现验证。
2 查问设施目录列表信息
依据国标协定规范，查问设施目录，
MESSAGE 音讯头 Content-type 头域为 Content-type: Application/MANSCDP+xml
查问命令采纳 MANSCDP 协定格局定义，具体国标协定文档。
查问申请命令应包含命令类型（CmdType）、命令序列号(SN)、设施编码（DeviceID），采纳 RFC 3428 的 MESSAGE 办法的音讯体携带。相干设施在收到 MESSAGE 音讯后，应立即返回应答，应答均无音讯体；一个查问目录 XML 如下示例：
<?xml version="1.0"?>
<Query>
<SN>1</SN>
<DeviceID>64010000001110000001</DeviceID>
</Query> 查问目录函数 GetCatalog 函数如下代码所示：
async getCatalog(serial) {const device = await devices.getDevice(serial);
if (common.isEmpty(device)) {return {};
}
const json = {
Query: {
CmdType: common.CMD_CATALOG,
SN: common.sn(),
DeviceID: serial
}
};
const builder = new xml2js.Builder();
const content = builder.buildObject(json);
const options = {
method: common.SIP_MESSAGE,
serial: serial,
contentType: common.CONTENT_MANSCDP,
content: content,
host: device.host,
port: device.port,
callId: common.callId(),
fromTag: common.tag()};
const response = await uas.send(options);
if (common.isEmpty(response)) {return {};
} else {}}查问设施目录应答 ”MESSAGE” 办法音讯，回调函数解决如下：
uas.on('message', async ctx => {
const request = ctx.request;
if (request.content.length === 0) {return;}
const vias = request.headers.via;
const via = vias[0];
const json = await this.parseXml(request.content);
if(json.hasOwnProperty(common.TYPE_RESPONSE)) { //Response
switch (json.Response.CmdType) {
case common.CMD_CATALOG:
ctx.send(200);
if (request.headers['content-length'] === 0) {return ;}
let items = json.Response.DeviceList.Item;
let allCount = json.Response.SumNum;
let itemCount = json.Response.DeviceList.$.Num;
let channels = [];
let deviceInfo = {
host: via.params.received,
port: via.params.rport,
count: 0,
channels: []};
if(devices.hasDevice(json.Response.DeviceID)){deviceInfo = devices.getDevice(json.Response.DeviceID);
channels = deviceInfo.channels;
}
else{return ;}
deviceInfo.count = allCount;
let id = channels.length;
if(itemCount>1) {for (let item of items) {
id = channels.length;
try {
let channel = {
channel: id,
type: 1,
name: item.Name,
serial: item.DeviceID,
status: item.Status==='ON'?1:0,
ability: '10000000',
snapurl: '',
model: item.Model,// 设施型号
brand: 2,
version: 'v1.0'
};
if(channels.length>0){for(let ch of channels){if(ch.serial === item.DeviceID){
id = ch.channel-1;
break;
}
}
}
channel.channel = id+1;
channels[id] = channel;
} catch (e) {}}
}
else {
try {
const channel = {
channel: id,
type: 1,
name: items.Name,
serial: items.DeviceID,
status: items.Status==='ON'?1:0,
ability: '10000000',
snapurl: '',
model: items.Model,// 设施型号
brand: 2,
version: 'v1.0'
};
if(channels.length>0){for(let ch of channels){if(ch.serial === items.DeviceID){
id = ch.channel-1;
break;
}
}
}
channel.channel = id+1;
channels[id] = channel;
} catch (e) {}}
deviceInfo.channels = channels;
devices.addDevice(json.Response.DeviceID, deviceInfo);
//TODO: Add device to redis
{
try {
const infoString = {
host: deviceInfo.host,
port: deviceInfo.port,
serial: json.Response.DeviceID,
type: 2,//1= 摄像机 2=NVR
count: deviceInfo.count,
channels: deviceInfo.channels
};
let info = infoString;
info.serverId = common.serial;
await redis.set(`${common.DEVICE}:${json.Response.DeviceID}`, JSON.stringify(info), 'EX', common.DEVICE_EXPIRE);
} catch (e) {console.log(e);
}
}
//info.channels = channels;
break;
default:
break;
}
}
ctx.send(200);
});须要留神几点：
(1) 在公网利用时，设施注册上来的 sip 信令交互中填写的 IP 和端口很有可能是内网的端口，而理论的传输 IP 和端口通过 via 的 param 中获取:host: via.params.received, port: via.params.rport;
(2) 设施目录查问时，如果摄像机个数比拟多，则可能分屡次回调 Response，这时候须要做相应解决，如上代码所示；
3 实时流媒体点播
实时流媒体点播即拉流，gb28181 协定定义的拉流逻辑如下图所示：
从上图咱们能够看出，拉流逻辑须要通过一个流媒体服务器进行直达，所以拉流逻辑须要流媒体服务器的配合能力实现，所以，残缺的拉流逻辑我会在另一篇博客《node.js 实现国标 GB28181 流媒体点播服务解决方案》中进行具体解说。
4 设施管制
源设施向指标设施发送设施管制命令，管制命令的类型包含球机 / 云台管制、近程启动、录像管制、
报警布防 / 撤防、报警复位等，设施管制采纳 RFC 3428 中的 MESSAGE 办法实现。源设施包含 SIP 客户端，指标设施包含 SIP 设施或者网关。源设施向指标设施发送球机 / 云台管制命令、近程启动命令后，指标设施不发送应答命令。（摘录自《GB+28181 国家标准《平安防备视频监控联网零碎信息传输、替换、控制技术要求》》）
本文次要解说云台管制的流程实现，其余设施管制命令相似。
一个云台管制 XML 音讯体示例：
<?xml version="1.0"?> <Control>
<CmdType>DeviceControl</CmdType>
<SN>11</SN>
<DeviceID>64010000041310000345</DeviceID>
<PTZCmd>A50F4D1000001021</PTZCmd>
<Info>
<ControlPriority>5</ControlPriority>
</Info>
</Control> 从上音讯体中，咱们能够看出次要须要填写的字段就是 PTZCmd 这个 8 个字节的头缓冲区。
具体解释如下：（内容摘录自《GB+28181 国家标准《平安防备视频监控联网零碎信息传输、替换、控制技术要求》》）
（1）表 L.1 指令格局
| 字节 | 字节 1 | 字节 2 | 字节 3 | 字节 4 | 字节 5 | 字节 6 | 字节 7 | 字节 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 含意 | A5H | 组合码 1 | 地址 | 指令 | 数据 1 | 数据 2 | 组合码 2 | 校验码 |
各字节定义如下：字节 1：指令的首字节为 A5H；字节 2：组合码 1，高 4 位是版本信息，低 4 位是校验位。本规范的版本号是 1.0，版本信息为 0H；校验位 =（字节 1 的高 4 位 + 字节 1 的低 4 位 + 字节 2 的高 4 位）%16；字节 3：地址的低 8 位；字节 4：指令码；字节 5、6：数据 1 和数据 2；字节 7：组合码 2，高 4 位是数据 3，低 4 位是地址的高 4 位；在后续叙述中，没有特地指明的高 4 位，示意该 4 位与所指定的性能无关；字节 8：校验码，为后面的第 1—7 字节的算术和的低 8 位，即算术和对 256 取模后的后果；字节 8 =（字节 1 + 字节 2 + 字节 3 + 字节 4 + 字节 5 + 字节 6 + 字节 7）%256。地址范畴 000H—FFFH（即 0—4095），其中 000H 地址作为播送地址。
（2）L.2 PTZ 指令
PTZ 指令见表 L.2。表 L.2 PTZ 指令 由慢到快为 00H-FFH。注 4：字节 7 的高 4 位为变焦速度，速度范畴由慢到快为 0H-FH；低 4 位为地址的高 4 位。
| 字节 | 位 |
|:- |:——|
| · | Bit7 | Bit6 | Bit5 | Bit4 | Bit3 | Bit2 | Bit1 | Bit0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 字节 4 | 0 | 0 | 镜头变倍（Zoom） | 镜头变倍（Zoom） | 云台垂直方向管制（Tilt） | 云台垂直方向管制（Tilt） | 云台程度方向管制 | （Pan） |
| 放大（OUT） | 放大（IN） | 上（Up） | 下（Down） | 左（Left） | 右（Right） |
| 字节 5 | 程度管制速度相对值 |
|---|
| 字节 6 | 垂直管制速度相对值 |
|---|
| 字节 7 | 变倍管制速度相对值 | 地址高 4 位 |
|---|
注 1：字节 4 中的 Bit5、Bit4 别离管制镜头变倍的放大和放大，字节 4 中的 B it3、Bit2、B it1、Bit0 位别离管制云台上、下、左、右方向的转动，相应 Bit 地位 1 时，启动云台向相应方向转动，相应 Bit 位清 0 时，进行云台相应方向的转动。云台的转动方向以监视器显示图像的挪动方向为准。注 2：Bit5 和 Bit4 不应同时为 1，Bit3 和 Bit2 不应同时为 1；Bit1 和 Bit0 不应同时为 1。镜头变倍指令、云台高低指令、云台左右指令三者能够组合。注 3：字节 5 管制程度方向速度，速度范畴由慢到快为 00H-FFH；字节 6 管制垂直方向速度，速度范畴
PTZ 指令举例见表 L.3。
表 L.3 PTZ 指令举例
| 序号 | 字节 4 | 字节 5 | 字节 6 | 字节 7 高 4 位 | 性能形容 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 20H | XX | XX | 0H-FH | 镜头以字节 7 高 4 位的数值变倍放大 |
| 2 | 10H | XX | XX | 0H-FH | 镜头以字节 7 高 4 位的数值变倍放大 |
| 3 | 08H | 00H-FFH | XX | X | 云台以字节 6 给出的速度值向上方向静止 |
| 4 | 04H | 00H-FFH | XX | X | 云台以字节 6 给出的速度值向下方向静止 |
| 5 | 02H | XX | 00H-FFH | X | 云台以字节 5 给出的速度值向左方向静止 |
| 6 | 01H | XX | 00H-FFH | X | 云台以字节 5 给出的速度值向右方向静止 |
| 7 | 00H | XX | XX | X | PTZ 的所有操作均进行 |
| 8 | 29H | 00H-FFH | 00H-FFH | 0H-FH | 这是一个 PTZ 组合指令的示例：云台以字节 5 给出的速度值向右方向静止，同时以字节 6 给出的速度值向上方向静止，实际上是斜向右上方向运行；与此同时，镜头以字节 7 高 4 位的数值变倍放大 |
通过以上国标协定的具体诠释，咱们得以实现云台管制的命令封装，申请函数如下：
async ptzControl(serial, code, callId, command, speed){const devices = require('gateway/devices');
const device = await devices.getDevice(serial);
if (common.isEmpty(device)) {return {};
}
//define PTZCmd header 8 字节
let cmd = Buffer.alloc(8);
cmd[0] = 0xA5;// 首字节以 05H 结尾
cmd[1] = 0x0F;// 组合码，高 4 位为版本信息 v1.0, 版本信息 0H，低四位为校验码
// 校验码 = (cmd[0]的高 4 位 +cmd[0]的低 4 位 +cmd[1]的高 4 位)%16
cmd[2] = 0x01;// 地址的低 8 位？？？什么地址，地址范畴 000h ~ FFFh(0~4095), 其中 000h 为播送地址
cmd[3] = common.ptzCMD[command]; // 指令码
let ptzSpeed = parseInt(speed);
if(ptzSpeed>0xff)
ptzSpeed = 0xff;
cmd[4] = ptzSpeed; // 数据 1, 程度管制速度、聚焦速度
cmd[5] = ptzSpeed; // 数据 2，垂直管制速度、光圈速度
cmd[6] = 0x00; // 高 4 位为数据 3 = 变倍管制速度，低 4 位为地址高 4 位
if(command === 9||command === 10){
let zoomSpeed = speed;
if(zoomSpeed > 0x0F){zoomSpeed = 0x0F;}
cmd[6] = zoomSpeed<<4|0;
}
else if(command === 16||command === 17||command === 18) {
//16: 0x81, // 设置预置位
//17: 0x82, // 调用预置位
//18: 0x83 // 删除预置位
}
cmd[7] = (cmd[0]+cmd[1]+cmd[2]+cmd[3]+cmd[4]+cmd[5]+cmd[6])%256;
var cmdString = common.Bytes2HexString(cmd);
//generate XML
const xmlJson = {
Control: {
CmdType: 'DeviceControl',
SN: command,
DeviceID: code,
PTZCmd: cmdString,//'A50F000800C80084'//cmdString,
Info: {ControlPriority: 5}
}
};
const builder = new xml2js.Builder(); // JSON->xml
//var parser = new xml2js.Parser(); //xml -> json
const xml = builder.buildObject(xmlJson);
console.log('xml ='+xml);
const options = {
method: common.SIP_MESSAGE,
serial: serial,
contentType: common.CONTENT_MANSCDP,
content: xml,
host: device.host,
port: device.port,
callId: callId,
fromTag: common.tag()};
const response = await uas.send(options);
// if (response.status === 200) {// await uas.sendAck(response);
// }
return response;
}
留神：本文中所波及的 GB28181 协定最低兼容 GB28181 协定 2011 版本，向上兼容 2016 版本。
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