Qt编写安防视频监控系统31-onvif设备搜索-一一网

一、前言

做视频监控系统，绕不过onvif这玩意，这玩意主要就是为了统一一个大概的标准，能够对各个厂家的监控设备进行常用的一些操作，比如搜索、获取信息、云台控制、事件订阅、抓拍图片等，如果没有这个规范，那么各个厂家都各自为政，需要用私有的sdk去处理，这样就很麻烦很惨了，几十个厂家就需要几十个sdk，对于程序员来说简直是灾难，想想就很恐怖的事情，哪个程序员不想多活几年！

onvif设备搜索是最基本的功能，想要对设备进行进一步的处理，必须先搜索到设备，默认onvif搜索只能搜索到同一个网段的设备，要跨网段的话，需要手动指定设备的IP地址或者onvif地址进行搜索，这两者在封装的onvif类中都考虑到了，经历过各种复杂的现场情况的考验，也可以算是本系统的一个小特色吧。

onvif主要的功能

搜索设备，获取设备的信息比如厂家、型号等。
获取设备的多个配置文件信息profile。
获取对应配置文件的视频流地址rtsp，以及分辨率等参数。
云台控制，上下左右移动，焦距放大缩小，相对和绝对移动。
获取预置位信息，触发预置位。
订阅事件，接收设备的各种消息尤其是报警事件比如IO口的报警。
抓图，获取设备当前的图片。
获取、创建、删除用户信息。
获取和设备网络配置信息比如IP地址等。
获取和设置NTP时间同步。
获取和设置设备时间。
重启设备。

onvif的处理流程

绑定组播IP（239.255.255.250）和端口（3702），发送固定的xml格式的数据搜索设备。
接收到的xml格式的数据解析，得到设备的Onvif地址。
对Onvif地址发送对应的数据，收到数据取出对应的节点数据。
请求Onvif地址获取Media地址和Ptz地址，Media地址用来获取详细的配置文件，Ptz地址用来云台控制。
ptz控制是对Ptz地址发送对应的数据即可。
设置了用户认证的需要组织用户token信息一块发送，每次都需要作鉴权处理。
接收到的数据不是标准的xml数据，没法按照正常的节点解析来处理，只能用QXmlQuery来做。
每个厂家设备返回的数据未必完全一致，基本上都不一致，需要进行模糊查找节点值。
特意采用底层协议解析，因为soap太臃肿函数名称太另类，特意做的轻量级的。
两个必备工具，Onvif Device Manager 和 Onvif Device Test Tool。

二、功能特点

软件模块

视频监控模块，各种停靠小窗体子模块，包括设备列表、图文警情、窗口信息、云台控制、预置位、巡航设置、设备控制、悬浮地图、网页浏览等。
视频回放模块，包括本地回放、远程回放、设备播放、图片回放、视频上传等。
电子地图模块，包括图片地图、在线地图、离线地图、路径规划等。
日志查询模块，包括本地日志、设备日志等。
系统设置模块，包括系统设置（基本设置、视频参数、数据库设置、地图配置、串口配置等）、录像机管理、摄像机管理、轮询配置、用户管理等。

基础功能

支持各种视频流（rtsp、rtmp、http等）、视频文件（mp4、rmvb、avi等）、本地USB摄像机播放。
支持多画面切换，包括1、4、6、8、9、13、16、25、36、64画面切换。
支持全屏切换，多种切换方式包括鼠标右键菜单、工具栏按钮、快捷键（alt+enter全屏，esc退出全屏）。
支持视频轮询，包括1、4、9、16画面轮询，可设置轮询分组（轮询预案）、轮询间隔、码流类型等。
支持onvif协议，包括设备搜索、云台控制、设备控制（图片参数、校对时间、系统重启，抓拍图片等）。
支持权限管理，不同的用户可以对应不同的模块权限，比如删除日志、关闭系统等。
数据库支持多种，包括sqlite、mysql、sqlserver、postgresql、oracle、人大金仓等。
本地USB摄像机支持设置分辨率、帧率等参数。
所有停靠模块都自动生成对应的菜单用来控制显示和隐藏，在标题栏右键可以弹出。
支持显示所有模块、隐藏所有模块、复位普通布局、复位全屏布局。
双击设备弹出实时预览视频，支持图片地图、在线地图、离线地图等。
摄像机节点拖曳到对应窗体播放视频，同时支持拖曳本地文件直接播放。
删除视频支持鼠标右键删除、悬浮条关闭删除、拖曳到视频监控面板外删除等多种方式。
图片地图上设备按钮可自由拖动，自动保存位置信息。百度地图上可以鼠标单击获取经纬度信息，用来更新设备位置。
视频监控面板窗体中任意通道支持拖曳交换，瞬间响应。
封装了百度地图，视图切换，运动轨迹，设备点位，鼠标按下获取经纬度等。
双击节点、拖曳节点、拖曳窗体交换位置等操作，均自动更新保存最后的播放地址，下次软件打开自动应用。
右下角音量条控件，失去焦点自动隐藏，音量条带静音图标。
支持视频截图，可指定单个或者对所有通道截图，底部小工具栏也有截图按钮。
支持超时自动隐藏鼠标指针、自动全屏机制。
支持onvif云台控制，可上下左右移动云台摄像机，包括复位和焦距调整等。
支持任意onvif摄像机，包括但不限于海康、大华、宇视、天地伟业、华为等。
可保存视频，可选定时存储或者单文件存储，可选存储间隔时间。
可设置视频流通信方式tcp+udp，可设置视频解码是速度优先、质量优先、均衡等。
可设置软件中文名称、英文名称、LOGO图标等。
存储的视频文件支持导出到指定目录，支持批量上传到服务器。

特色功能

主界面采用停靠窗体模式，各种组件以小模块的形式加入，可自定义任意模块加入。
停靠模块可拖动任意位置嵌入和悬浮，支持最大化全屏，支持多屏幕。
双重布局文件存储机制，正常模式、全屏模式都对应不同的布局方案，自动切换和保存，比如全屏模式可以突出几个模块透明显示在指定位置，更具科幻感现代化。
原创onvif协议机制，采用底层协议解析（udp广播搜索+http请求执行命令）更轻量易懂易学习拓展，不依赖任何第三方组件比如gsoap。
原创数据导入导出机制，跨平台不依赖任何组件，瞬间导出数据。
内置多个原创组件，宇宙超值超级牛逼，包括数据导入导出组件（导出到xls、pdf、打印）、数据库组件（数据库管理线程、自动清理数据线程、万能分页、数据请求等）、地图组件、视频监控组件、文件多线程收发组件、onvif通信组件、通用浏览器内核组件等。
自定义信息框+错误框+询问框+右下角提示框（包含多种格式）等。
精美换肤，高达17套皮肤样式随意更换，所有样式全部统一，包括菜单等。
视频控件悬浮条可以自行增加多个按钮，监控界面底部小工具栏也可自行增加按钮。
双击摄像机节点自动播放视频，双击节点自动依次添加视频，会自动跳到下一个，双击父节点自动添加该节点下的所有视频。可选主码流、子码流。
录像机管理、摄像机管理，可添加删除修改导入导出打印信息，立即应用新的设备信息生成树状列表，不需重启。
可选多种内核自由切换，ffmpeg、vlc、mpv等，均可在pro中设置。推荐用ffmpeg，跨平台最多，默认提供好了linux和mac平台上编译好的库。
支持硬解码，可设置硬解码类型（qsv、dxva2、d3d11va等）。
默认采用opengl绘制视频，超低的CPU资源占用，支持yuyv和nv12两种格式绘制，很牛逼。
高度可定制化，用户可以很方便的在此基础上衍生自己的功能，比如增加自定义模块，增加运行模式、机器人监控、无人机监控、挖掘机监控等。
支持xp、win7、win10、linux、mac、各种国产系统（UOS、中标麒麟、银河麒麟等）、嵌入式linux等系统。
注释完整，项目结构清晰，超级详细完整的使用开发手册，精确到每个代码文件的功能说明，不断持续迭代版本。

三、体验地址

体验地址：pan.baidu.com/s/1d7TH_GEY… 提取码：01jf 文件名：bin_video_system.zip。
国内站点：gitee.com/feiyangqing…
国际站点：github.com/feiyangqing…
个人主页：blog.csdn.net/feiyangqing…
知乎主页：www.zhihu.com/people/feiy…

四、效果图

在这里插入图片描述

五、核心代码

OnvifSearch::OnvifSearch(QObject *parent) : QObject(parent)
{
    isOk = false;
    //定时器排队发送搜索命令,有好几种
    timer = new QTimer(this);
    connect(timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(sendData()));
    timer->setInterval(300);
    currentIP = "127.0.0.1";

    udpSocket = new QUdpSocket(this);
#if (QT_VERSION >= QT_VERSION_CHECK(4,8,5))
    udpSocket->setSocketOption(QAbstractSocket::MulticastLoopbackOption, 1);
#endif
    connect(udpSocket, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(readData()));
}

OnvifSearch::~OnvifSearch()
{
    if (timer->isActive()) {
        timer->stop();
    }
}

void OnvifSearch::sendData()
{
    //依次发送数据,如果到了最后一个则停止
    //根据onvif device test工具抓包分析,只要发送前面两个就行,后面两个是ONVIF Device Manager抓包的
    //在收到结果的地方要对重复的进行过滤,因为部分设备两种协议请求都会返回
    writeData("239.255.255.250");
    if (currentFile == ":/send/searchDevice1.xml") {
        currentFile = ":/send/searchDevice2.xml";
    } else if (currentFile == ":/send/searchDevice2.xml") {
        currentFile = ":/send/searchDevice3.xml";
    } else if (currentFile == ":/send/searchDevice3.xml") {
        currentFile = ":/send/searchDevice4.xml";
    } else if (currentFile == ":/send/searchDevice4.xml") {
        timer->stop();
    }
}

void OnvifSearch::writeData(const QString &ip)
{
    QByteArray data = OnvifHelper::getFile(currentFile);
    if (!data.isEmpty()) {
        data = QString(data).arg(OnvifHelper::getUuid()).toUtf8();
        udpSocket->writeDatagram(data, QHostAddress(ip), 3702);
        emit sendData(data);
    }
}

void OnvifSearch::readData()
{
    QByteArray data;
    QHostAddress host;
    quint16 port = 0;
    while (udpSocket->hasPendingDatagrams()) {
        data.resize(udpSocket->pendingDatagramSize());
        udpSocket->readDatagram(data.data(), data.size(), &host, &port);
        emit receiveData(data);
    }

    checkData(data);
}

void OnvifSearch::readData(const QString &file)
{
    //从文件读取数据解析,主要方便用来测试各种摄像机返回的数据
    QFile f(file);
    if (f.open(QFile::ReadOnly)) {
        QByteArray data = f.readAll();
        data = data.replace("\\\"", "\"");
        checkData(data);
    }
}

void OnvifSearch::checkData(const QByteArray &data)
{
    OnvifQuery query;
    query.setData(data);

    QString discovery = query.getDiscovery();
    QString addr_path = QString("//%1:ProbeMatches/%1:ProbeMatch/%1:XAddrs").arg(discovery);
    QString scopes_path = QString("//%1:ProbeMatches/%1:ProbeMatch/%1:Scopes").arg(discovery);
    QString addr = query.getValue(addr_path);
    QString scopes = query.getValue(scopes_path);

    if (!addr.isEmpty()) {
        //过滤下IPV6地址 http://192.168.1.64/onvif/device_service http://[fe80::9a8b:aff:fe6e:867c]/onvif/device_service
        QStringList list = addr.split(" ");
        addr = list.first();
        if (checkExist(addr)) {
            return;
        }

        //定义结构体存储设备信息
        DeviceInfo deviceInfo;
        deviceInfo.addr = addr;
        deviceInfo.ip = OnvifHelper::getIP(addr);

        //取出其他信息 onvif://www.onvif.org/type/NetworkVideoTransmitter onvif://www.onvif.org/name/NVR onvif://www.onvif.org/hardware/hisi onvif://www.onvif.org/location/shanghai
        //这里的信息是通过广播搜索返回的无需密码,这里还可以根据打印出来的 scopes 自行增加设备信息
        list = scopes.split(" ");
        foreach (QString str, list) {
            QStringList l = str.split("/");
            if (l.contains("name")) {
                deviceInfo.name = l.last();
            } else if (l.contains("location")) {
                deviceInfo.location = l.last();
            } else if (l.contains("hardware")) {
                deviceInfo.hardware = l.last();
            }
        }

        deviceInfos << deviceInfo;
        emit receiveDevice(deviceInfo);
        emit receiveInfo(QString("发现新设备-> %1").arg(addr));
    }
}
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