公安部科技信息化局全国安全防范报警系统标准化技术委员会GA/T669.5-2008城市监控报警联网系统技术标准第5部分:信息传输、交换、控制技术要求《城市监控报警联网系统系列标准》实施指南第一章范围GA/T669.5规定了城市监控报警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。第二章规范性引用文件GA/T647-2006视频安防监控系统前端设备控制协议V1.0GA/T669.1-2008城市监控报警联网系统技术标准第1部分:通用技术要求GA/T669.2-2008城市监控报警联网系统技术标准第2部分:安全技术要求GA/T669.4-2008城市监控报警联网系统技术标准第4部分:视音频编、解码技术要求GA/T669.6-2008城市监控报警联网系统技术标准第6部分:视音频显示、存储、播放技术要求GA/T669.7-2008城市监控报警联网系统技术标准第7部分:管理平台技术要求YD/T1171-2001IP网络技术要求网络性能参数与指标(NEQITU-TY.1540,NEQITU-TY.1541,NEQIETFRFC2330)RFC2030简单网络时间协议(SNTP)第四版RFC2326RTSP:实时流协议RFC2976SIPINFO方法RFC3261SIP:会话初始协议RFC3263会话初始协议(SIP):定位SIP服务器RFC3428会话初始协议(SIP)即时消息扩展RFC3550实时传输协议RFC3725会话初始协议(SIP)中第三方呼叫控制(3PCC)的当前最佳实现RFC4566SDP:会话描述协议第三章术语、定义和缩略语(1)3.1术语和定义3.1.1联网系统信息联网系统内传输、交换、控制的信息,主要包括报警信息(模拟开关量报警和数据协议型报警)、视频信息(模拟视频信号和数字视频信号)、音频信息(模拟音频信号和数字音频信号)、设备控制信息(串口数据和IP网络数据)、设备管理信息(串口数据和IP网络数据)等。【条文解释】定义联网系统信息的目的是规定了本标准讨论的传输、交换、控制的信息范围。3.1.2会话初始协议由互联网工程任务组(IETF)制定的,用于多方多媒体通信的框架协议。它是一个基于文本的应用层控制协议,独立于底层传输协议,用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方多媒体会话。【条文解释】会话初始协议简称SIP协议(RFC3261),是国际组织互联网工程任务组制定的一个协议标准,目前该协议逐渐成为视频通信的国际事实标准,该协议也非常适用于视频监控领域。3.1.3会话控制建立、修改或结束一个或多个参与者之间通信的过程。【条文解释】会话控制过程是实现参与者之间的视频、音频通信的前提条件,因此在视频点播应用中必不可少。第三章术语、定义和缩略语(2)3.1.4SIP监控域指支持本部分规定的SIP协议的监控网络,通常由SIP服务器和注册在SIP服务器上的监控资源、用户终端、网络等组成。按照SIP协议组成的监控网络,在这个网络内的所有设备(监控前端、用户、传输网络及设备、媒体服务器、SIP服务器等)都应在SIP服务器上注册。这个网络叫做SIP监控域。3.1.5非SIP监控域指不支持本部分规定的SIP协议的监控资源、用户终端、网络等构成的监控网络。非SIP监控域包括模拟接入设备、不支持SIP协议的数字接入设备、模数混合型监控系统、不支持SIP协议的数字型监控系统,以及“三台合一”系统、卡口系统等其他系统。【条文解释】除SIP协议以外,其他协议组成的网络称为非SIP监控域。例如:模拟摄像机、模拟矩阵、模数混合型监控系统、不支持SIP协议的数字监控系统以及“三台合一”、卡口等不支持SIP协议的其他系统等。第三章术语、定义和缩略语(3)3.1.6第三方控制者是一个SIP用户代理(UA),能够在另外两个用户代理之间创建会话。第三方控制者一般采用背靠背用户代理(B2BUA)实现。3.1.7第三方呼叫控制指第三方控制者在另外两方或者更多方之间发起、建立会话以及释放会话的操作,负责会话方之间的媒体协商。【条文解释】在这样的一种场景下,监控值班员将某一路前端摄像机的视频切换到中心电视墙上显示,其中前端视频编码器是一方用户代理,中心电视墙解码器是另一方用户代理,监控值班员的角色是第三方控制者,监控值班员切换视频到电视墙显示的SIP过程是第三方呼叫控制。第三章术语、定义和缩略语(4)3.1.8用户代理是RFC3261规定的SIP逻辑终端实体,由用户代理客户端(UAC)和用户代理服务器(UAS)组成,UAC负责发起呼叫,UAS负责接收呼叫并作出响应。3.1.9代理服务器是RFC3261规定的SIP逻辑实体,通过它把来自用户代理客户端(UAC)的请求转发到用户代理服务端(UAS),并把UAS的响应消息转发回UAC。一个请求消息有可能通过若干个代理服务器来传送,每一个代理服务器独立地确定路由;响应消息沿着请求消息相反的方向传递。3.1.10注册服务器是RFC3261规定的SIP逻辑实体,是具有接收注册请求、将请求中携带的信息进行保存并提供本域内位置服务的功能服务器。3.1.11重定向服务器是RFC3261规定的SIP逻辑实体,负责规划SIP呼叫路由。它将获得的呼叫下一跳地址信息告诉呼叫方,以使呼叫方根据此地址直接向下一跳发出请求,重定向服务器退出呼叫过程。【条文解释】用户代理、代理服务器、注册服务器、重定向服务器是组成一个完整SIP网络的逻辑实体,一般来说,代理服务器、注册服务器、重定向服务器组成SIP服务器,用户代理用于实现网络中的终端设备。3.1.12背靠背用户代理是RFC3261规定的SIP逻辑实体,它作为用户代理服务端(UAS)接收请求消息并处理该消息,同时,为了判决该请求消息如何应答,它也作为用户代理客户端(UAC)来发送请求消息。背靠背用户代理(B2BUA)和代理服务器不同的是,B2BUA需要维护一个它所创建的对话状态。【条文解释】既可以作用户代理服务端(UAS)接收请求消息并处理该消息,也可以做为用户代理客户端(UAC)来发送请求消息,背靠背用户代理(B2BUA)也可以做为第三方呼叫控制者负责在两个用户代理之间创建会话。第三章术语、定义和缩略语(5)3.1.13功能实体是实现一些特定功能的逻辑单元的集合,一个物理设备可以由多个功能实体组成,一个功能实体也可以由多个物理设备组成。3.1.14源设备/目标设备源设备代表主动发起会话的一方,目标设备代表最终响应会话的一方。【条文解释】源设备代表主动发起会话的一方,目标设备代表最终响应会话的一方,其在网络里并不是固定不变的,这次会话它是源设备,下次他有可能是目标设备。第四章互联结构(1)SIP服务器/报警服务器SIP服务器/报警服务器流媒体服务器流媒体服务器SIP客户端SIP设备SIP客户端SIP设备SIP监控域1SIP监控域2媒体传输会话控制4.1SIP监控域互联结构图1SIP监控域互联结构示意图第四章互联结构(2)4.1.2SIP客户端具有注册登记、建立/终止会话连接、接收和播放视音频流等功能,主要包括用户界面、用户代理(UA)、媒体解码模块和媒体通信模块。用户代理应符合RFC3261的规定,用来建立/修改/终止会话连接,是进行会话控制的主要模块,媒体通信模块应能用来实现媒体传输和媒体回放控制。【条文解释】:SIP客户端是监控中心内显示、控制监控前端设备的重要设备,实现形式可以是C/S结构的客户端,也可以是B/S结构基于浏览器的客户端。SIP客户端的SIP功能实体是UA。4.1.3SIP设备联网系统中SIP设备的实现形式主要有支持SIP协议的网络摄像机、视频编/解码设备、数字硬盘录像机(DVR)和报警设备等。【条文解释】:SIP设备分为前端SIP设备和中心SIP设备两类。前端SIP设备主要是进行信息采集、视频编码等,如数字硬盘录像机、视频服务器等,中心SIP设备主要是进行信息显示,如电视墙服务器。SIP设备的SIP功能实体是UA。需要指出的是,具有多路视音频编码通道的SIPDVR,每个通道宜成为一个SIP逻辑UA,具有唯一的SIPURI。这个规定使得用户可以直接寻址到摄像机,因为用户更关心前端的摄像机的情况,而不是DVR的情况。第四章互联结构(3)4.1.4SIP服务器负责向SIP客户端、SIP设备、媒体服务器和网关提供注册、路由选择,可以包括逻辑控制功能,并且提供接口与应用服务器通信。组成SIP服务器的逻辑实体包括代理服务器、注册服务器、重定向服务器、背靠背用户代理等的一种或者几种。【条文解释】SIP服务器是联网系统信息传输、交换、控制方面最重要的设备之一,根据其组成结构不同,主要功能可以有以下两种:(1)SIP服务器主要有代理服务器、注册服务器、重定向服务器组成,为联网系统内设备提供注册和信息传输的路由选择服务。(2)SIP服务器若包含背靠背用户代理(B2BUA),还能对设备间的呼叫流程进行逻辑控制和指挥调度。4.1.5媒体服务器提供实时媒体流的转发服务,提供媒体的存储、历史媒体信息的检索和点播服务。【条文解释】媒体服务器主要提供两种功能,一种是媒体流的转发,主要解决在大规模联网情况下DVR和网络摄像机无法满足大量用户并发点播的需求;另一种是媒体流的存储,提供中心级的集中存储和媒体检索、点播等服务器。4.1.6报警服务器报警服务器是一种应用服务器,负责接收SIP设备和网关发送的报警信息,并根据预置的报警分发策略将报警信息分发给一个或者多个SIP客户端处理。【条文解释】报警服务器的主要功能是根据预设的策略分发报警信息给接警用户,也可以根据预案作为第三方控制者发起报警视频联动。第四章互联结构(4)4.2SIP监控域与非SIP监控域互联结构非SIP监控域SIP监控域控制协议网关媒体网关网关视音频流通道会话通道图2SIP监控域与非SIP监控域互联结构示意图第四章互联结构(5)4.2.2控制协议网关控制协议网关在SIP监控域和非SIP监控域的设备之间进行网络传输协议、控制协议、设备地址的转换,具体功能应包括如下的一种或几种:(1)代理非SIP监控域设备在SIP监控域的SIP服务器上进行注册;(2)将非SIP监控域设备的网络传输协议与5.1中规定的网络传输协议进行双向协议转换;(3)将非SIP监控域设备的设备控制协议与4.3中规定的会话初始协议、会话描述协议、控制描述协议和媒体回放控制协议进行双向协议转换;(4)将非SIP监控域设备的设备地址与6.3中规定的设备地址进行双向地址转换。4.2.3媒体网关媒体网关在SIP监控域和非SIP监控域的设备之间进行媒体传输协议、媒体数据编码格式的转换,具体功能应包括如下的一种或者几种:(1)将非SIP监控域设备的媒体传输协议和数据封装格式与5.2规定的媒体传输协议和数据封装格式进行双向协议转换;(2)将非SIP监控域设备的媒体数据与6.1中规定的媒体数据压缩编码进行双向转码。【条文解释】网关是在SIP监控域和非SIP监控域之间的协议和数据的转换设备,根据转换的协议类型不同,分为控制协议网关和媒体网关,控制协议网关在SIP监控域和非SIP监控域的设备之间进行网络传输协议、控制协议、设备地址的转换,媒体网关进行媒体传输协议、媒体数据编码格式的转换。网关的实现可能包括控制协议网关和媒体网关两种,也可能仅包括两者之一。第四章互联结构(6)4.3联网系统通信协议结构SIPIP会话通道媒体流通道MPEG-4/H.264/AVSG.711/G.723.1/G.729SDPRTP/RTCPRTSPMANSCDPTCP/UDPUDP图3通信协议结构图第四章互联结构(7)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。【条文解释】联网系统的会话通道协议和媒体流通道协议均为应用层协议,是在TCP/IP协议层之上的。(1)会