【学习笔记】RTSP-Ovnif-GB28181
一、RTSP_RTP_RTCP
RTSP（Real Time Streaming Protocol），RFC2326，实时流传输协议，是TCP/IP协议体系中的一个应用层协议。
RTP协议详细说明了在互联网上传递音频和视频的标准数据包格式。它是创建在UDP协议上的。
RTCP是实时传输协议（RTP）的一个姐妹协议。RTP 使用一个 偶数 UDP port ；而RTCP 则使用 RTP 的下一个 port，也就是一个奇数 port。（RTCP 中的 SR (Sender Report发送端报告）控制分组包含NTP（网络时间）时间戳和RTP时间戳可用于同步音视频媒体流。）
简单理解：
RTP：视频数据传输
RTCP：视频质量控制
RTSP：视频控制（开始、暂停、快进等）
一次基本的RTSP交互过程如下，C表示客户端，S表示服务端。
1、 首先客户端连接到流媒体服务器并发送一个RTSP描述请求(DESCRIBE request)
2、 服务器通过一个SDP(Session DescriptionProtocol)描述来进行反馈(DESCRIBEresponse)，反馈信息包括流数量、媒体类型等信息。
3、 客户端分析该SDP描述，并为会话中的每一个流发送一个RTSP连接建立请求
(SETUPrequest)，该命令会告诉服务器用于接收媒体数据的端口
4、 服务器响应该请求(SETUP response)并建立连接之后，就开始传送媒体流(RTP包)到客户端。
5、 在播放过程中客户端还可以向服务器发送请求来控制快进、快退和暂停等。最后，客户端可发送一个终止请求(TEARDOWN request)来结束流媒体会话
拓展：编码、封装
编码格式：支持H.265、H.264、MPEG4、MJPEG等多种编码格式；
封装格式：支持HLS（直播）、RTP、TS（广播电视）、FLV（监控系统）等主流的封装格式；
一个常见的视频流程如下：
摄像机——>网络——>计算机（显示器）
从功能上来讲，是下面的流程（为了更直观加了封装流程）：
采集——>编码——>封装——>传输——>解封——>解码——>显示
YUV->H.264->RTP->UDP->RTP->H.264->YUV
二、Ovnif
ONVIF（Open Network Video Interface Forum）是一个全球性的开放性标准，旨在促进网络视频设备之间的互操作性。
视频监控中：IPC摄像头就是一个服务端，它对外提供接口服务(Web Services)，并使用RTSP协议传输流媒体；客户端通过ONVIF协议规定的Web Services接口可以获取摄像头的RTSP地址，并通过RTSP地址拉取视频流观看视频监控、还可以根据ONVIF协议规范的Web Services接口管理摄像头。
Web Services就是对外提供接口的一个http服务，客户端通过调用Web Services提供的接口满足自己的需求，使用的协议都是基于http的。
ONVIF就是把各个功能定义出来，并且把功能对应的Web Services接口固定下来，包括数据格式，参数等，这样就形成了一套规范，各个厂商都遵循这套规范就可以互通了。
举例：海康威视摄像头与大华 NVR 通过 ONVIF 对接时，无需关注底层协议差异，直接按标准接口交互，而纯 RTSP 对接可能因 SDP（SDP 本质上是一种文本格式的元数据描述，用于告知接收端 “流的类型、编码方式、传输参数” 等信息，类似 “流的身份证”） 描述格式不同导致媒体协商失败。
三、GB28181
参考文献：史上最全的GB/T 28181介绍（国标28181资料大全） - 知乎
国家标准。采用了基于SIP（Session Initiation Protocol）的网络视频传输协议，规范了视频监控设备之间的通信方式。这使得来自不同厂商的设备可以实现统一的通信协议，并在同一平台上实现集成和管理。
GB28181协议会话通道实际上使用的是SIP协议，并且在SIP协议的基础之上做了些私有化处理。
SIP中一个比较重要的概念是用户代理（User Agent），指的是一个SIP逻辑网络端点，用于创建、发送、接收SIP消息并管理一个SIP会话。SIP用户代理又可分为用户代理客户端UAC（User Agent Client）和用户代理服务端UAS（User Agent Server）。UAC创建并发送SIP请求，UAS接收处理SIP请求，发送SIP响应。SIP协议会与许多其它的协议协同工作，如SIP报文内容发送会话描述协议（Session Description Protocol，SDP），SDP协议描述了会话所使用流媒体细节，如：使用哪个IP端口，采用哪种编解码器等等。
SIP的一个典型用途是：SIP会话传输一些简单的经过报文的实时传输协议流，RTP本身才是语音或视频的载体。
在GB28181协议中，联网系统在进行视音频传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流媒体协议RTP/RTCP传输。GB28181协议中具体通信协议结构图如下图1所示：
会话通道中，注册、实时视音频点播、历史视音频的回放等应用的会话控制采用SIP协议IETF RFC3261中规定的REGISTER、INVITE等请求和响应方法实现， 历史视音频回放控制采用SIP扩展协议IETF RFC29765规定的INFO方法实现，前端设备控制、信息查询、报警事件通知和分发等应用的会话控制采用SIP扩展协议IETF RFC34287规定的MESSAGE方法实现。
四、备注
GB28181：虽然 GB28181 标准本身定义了一套基于 SIP 的信令交互和媒体传输机制，用于实现设备之间的互联互通，但在实际应用中，一些 GB28181 平台或设备可能会借助 RTSP 来拉取视频流。比如，当 GB28181 平台需要与只支持 RTSP 输出的设备进行对接时，就需要通过 RTSP 协议从这些设备拉取视频流，然后再将其转换为符合 GB28181 标准的格式进行处理和分发。
ONVIF：ONVIF 协议在设备发现、能力查询等过程中，会获取设备的相关信息，其中就包括设备支持的视频流地址，而这个地址很多时候就是 RTSP 地址。通过获取到的 RTSP 地址，ONVIF 客户端可以使用 RTSP 协议来拉取设备的视频流，以实现视频监控、录像回放等功能。例如，ONVIF 设备（如摄像机）会暴露一个 RTSP 端点（URL），客户端通过 ONVIF 信令获取该端点后，再使用 RTSP 协议（如发送SETUP、PLAY、TEARDOWN等请求）控制媒体流的传输。可以理解为Ovnif就是RTSP的一层高级封装吧。
五、总结
| 维度 | RTSP | GB28181 | ONVIF |
|---|---|---|---|
| 协议性质 | 流媒体传输协议（IETF 国际标准） | 中国安防行业应用层标准（国家标准） | 国际设备互操作应用层标准（开放性行业标准协议） |
| 层级 | 应用层（RFC 2326） | 应用层（基于SIP网络视频传输协议扩展） | 应用层（基于 Web Services） |
| 信令机制信令层（Signaling Layer）负责建立、控制和释放媒体会话（如会话初始化、参数协商） | 文本格式命令信令命令：PLAY（开始播放）、PAUSE（暂停）、TEARDOWN（断开连接） 举例：获取媒体描述（DESCRIBE）；返回关键字段：m=video（媒体类型）、a=rtpmap（编码格式 H.264）、a=control（流控制标识） 典型流程：OPTIONS查询能力 → DESCRIBE获取 SDP → SETUP建立传输通道 → PLAY启动流 → TEARDOWN断开连接。 | SIP+XML（兼容 SIP 协议框架） 举例：平台向设备请求（INVITE）实时流，设备返回 200 OK，并在 SDP 中告知媒体端口（如 RTP 端口 5004），平台通过 RTP 接收流。 | SOAP/XML（Web 服务接口） 信令通过 SOAP 协议封装为 XML 格式，用于设备发现、能力查询、流控制等。 举例：获取媒体流地址（GetStreamUri）客户端向设备服务接口发送 SOAP 请求；服务器响应（包含 RTSP URL） |
| 媒体传输媒体层则在会话建立后实际传输和处理媒体数据。 | 支持 RTP/UDP 或 RTCP（需配合使用） | RTP/RTCP（PS 封装或裸流） | RTSP/RTCP（可调用 RTSP 接口拉流） |
| 应用场景 | 通用流媒体（如视频会议、直播） | 国内安防监控系统互联 | 跨厂商安防设备互操作 |
