浅论GB28181平台视频流
武汉烽火众智数字技术有限责任公司

一、 概述
GB/T 28181-2011是2011年由中华人民共和国公安部提出，中国国家标准化管理委员会发布的国家标准。
GB/T 28181-2011的正式实施规定了安全防范影像视频监控联网系统中信息传输、交换、控制的互联结构、通信协议结构，传输、交换、控制的基本要求和安全性要求，以及控制、传输流程和协议接口等技术要求。适用于安全防范视频监控联网系统及城市监控报警联网系统的方案设计、系统检测、验收以及与之相关的设备研发、生产。
虽然该标准不可能一次性解决视频监控联网系统中的所有技术规定，但是比较清晰地定义了
建议的通讯模型，重要的数据格式，和既有系统的兼容性方案，以及子系统和外部系统之间的通讯模式。对大型系统建设，尤其是联网的社会共享性系统建设给出了明确的、可实施的技术标准。
本文主要结合贵州省国标平台项目的实施经验介绍并讨论GB/T 28181-2011中媒体流相关知识。
二、 国标媒体流简介
下面通过GB28181-2011中的媒体传输和编解码协议两方面，简单介绍下国标对媒体流的技术要求：
2.1视频流的数据要求
GB/T 28181-2011中规定媒体流在联网系统IP网络上传输时应采用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。
RTP的负载应采用如下两种格式之一：
1.基于PS封装的视音频数据
基于RTP的PS封装首先按照ISO/IEC 13818-1:2000将视音频流封装成PS包，再将PS包以负载的方式封装成RTP包。PS包的主要参数设置针对本文档规定的几种视音频格式，PS包中的流类型（stream_type）的取值如下：
a) MPEG-4视频流：0x10；
b) H.264视频流：0x1B；
c) SVAC视频流：0x80；
d) G.711音频流：0x90；
e) G.722.1音频流：0x92；
f) G.723.1音频流：0x93；
g) G.729音频流：0x99；
h) SVAC音频流：0x9B。
PS包的RTP封装格式参照RFC2250，RTP的主要参数设置如下：
a) 负载类型（payload type）:96；
b) 编码名称（encoding name）：PS；
c) 时钟频率（clock rate）：90kHz；
d) SDP描述中“m”字段的“media”项：video。
2.基于RTP的视音频基本流封装
该方式直接将视音频数据以负载的方式封装成RTP包。
A）MPEG-4视频流的RTP封装
MPEG-4视频流的RTP封装格式应符合RFC3016协议中的相关规定。
MPEG-4视频流RTP包的负载类型（Payload Type）标识号选定：从RFC3551协议的表5中的动态范围（96-127）中选择,建议定为97。
B）H.264视频流的RTP封装
H.264的RTP载荷格式应符合RFC3984中的相关规定。
H.264视频流RTP包的负载类型（Payload Type）标识号选定：从RFC3551协议的表5中的动态范围（96-127）中选择,建议定为98。
C）SVAC视频流的RTP封装
SVAC视频流的RTP载荷格式可参照RFC3984中的相关规定。
SVAC视频流RTP包的负载类型（Payload Type）标识号选定：从RFC3551协议的表5中的动态范围（96-127）中选择,建议定为99。
2.2视频流编解码要求
联网系统中，对视音频编/解码的技术要求包括编/解码的档次和级别、工具选项、码流语法的规定以及比特流和解码器的一致性测试等。具体要求如下：
视频编码应支持H.264、SVAC或 MPEG-4视频编码标准，视频解码应同时支持H.264、SVAC和 MPEG-4视频解码标准。
2.2.1基于H.264的视频编、解码技术要求
2.2.1.1  H.264的档次和级别
采用H.264标准的视频编码应至少支持ITU-T Rec. H.264-2005视频标准的基本档次（Baseline Profile），级别（Level）应至少支持到Level 1.3，标清应用宜扩展支持到Level 3，高清应用宜扩展支持到Level 4；视频解码所支持的档次和级别应不低于编码支持的最高档次和级别，至少应支持到H.264视频标准基本档次的Level 3；视频解码宜扩展支持H.264主档次（Main Profile）中的隔行扫描和B帧工具，且相邻两P帧间的B帧个数不大于2。
1、H.264基本档次的选项和工具
H.264基本档次支持的选项和工具主要有：
a) I片和P片（Slice）；
b) 基于内容自适应的变长编码CAVLC；
c) 容错工具：FMO，ASO，RS；
d) 去块效应滤波器（Deblocking Filter）；
e) 多参考帧编码。
佛教音乐歌曲100首    采用H.264编码标准的视频流应为H.264 Baseline视频流，编码应支持上述Baseline选项和工具中的部分或全部，可不支持容错工具；H.264的解码至少应支持上述除容错工具外的全部选项和工具。
多参考帧编码时，P片的参考帧数一般不大于两帧。
为了保证码流解析的效率，比特流中应当在每个I 帧之前都出现相应的SPS 和PPS；
2、H.264级别的限制
H.264级别（Level 1～4）的限制如表1所示， 表中“-”表示未做相应的限制。
表1 H.264级别（Level 1～4）的限制
情非得已 童声版
级别
最大宏块处理速率
MaxMBPS
(宏块数/秒)
最大帧尺寸
MaxFS
(宏块数)
最大解码图像缓冲区
MaxDPB
(4:2:0视频以1024字节为单位)
最大视频比特率
MaxBR
(1000bits/s 或1200bits/s)
最大编码图像缓冲区MaxCPB
(1000 bits 或1200bits)
垂直运动矢量构成范围
MaxVmvR
(亮度帧采样)
最小压缩比率
MinCR
两个连续宏块的最大运动矢量数
MaxMvsPer2Mb
yinyue1
1 485
99
148.5
64
175
[-64,+63.75]
2
-
1.1
3 000
396
337.5
小圆op192
500
[-128,+127.75]
2
-
1.2
we are young glee6 000
396
891.0
384
1 000
[-128,+127.75]
2
-
1.3
11 880
396
891.0
768
2 000
[-128,+127.75]
2
-
2
11 880
396
891.0
2 000
2 000
[-128,+127.75]
我等你
2
-
2.1
19 800
792
1 782.0
4 000
4 000
[-256,+255.75]
2
-
2.2
20 250
1 620
3 037.5
4 000
4 000
[-256,+255.75]
2
-
3
40 500
1 620
3 037.5
10 000
10 000
[-256,+255.75]
2
32
3.1
108 000
3 600
6 750.0
14 000
14 000
[-512,+511.75]
4
16
3.2
216 000
5 120
7 680.0
20 000
20 000
[-512,+511.75]
4
16
4
245 760
8 192
12 288.0
20 000
25 000
[-512,+511.75]
4
16
注：“-”表示未做相应的限制。