Qt编写安防视频监控系统31-onvif设备搜索

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

1. 搜索设备，获取设备的信息比如厂家、型号等。
2. 获取设备的多个配置文件信息profile。
3. 获取对应配置文件的视频流地址rtsp，以及分辨率等参数。
4. 云台控制，上下左右移动，焦距放大缩小，相对和绝对移动。
5. 获取预置位信息，触发预置位。
6. 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。
7. 抓图，获取设备当前的图片。
8. 获取、创建、删除用户信息。
9. 获取和设备网络配置信息比如IP地址等。
10. 获取和设置NTP时间同步。
11. 获取和设置设备时间。
12. 重启设备。

onvif的处理流程

1. 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。
2. 接收到的xml格式的数据解析，得到设备的Onvif地址。
3. 对Onvif地址发送对应的数据，收到数据取出对应的节点数据。
4. 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。
5. ptz控制是对Ptz地址发送对应的数据即可。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 两个必备工具，Onvif Device Manager 和 Onvif Device Test Tool。

二、功能特点

1. 支持多画面切换，全屏切换等，包括1+4+6+8+9+13+16+25+36+64画面切换。
2. 支持alt+enter全屏，esc退出全屏。
3. 自定义信息框+错误框+询问框+右下角提示框（包含多种格式）。
4. 17套皮肤样式随意更换，所有样式全部统一，包括菜单等。
5. 云台仪表盘鼠标移上去高亮，八个方位精准识别。
6. 底部画面工具栏（画面分割切换+截图声音等设置）移上去高亮。
7. 可在配置文件更改左上角logo+中文软件名称+英文软件名称。
8. 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。
9. 支持图片地图，设备按钮可以在图片地图上自由拖动自动保存位置信息。
10. 在百度地图和图片地图上，双击视频可以预览摄像头实时视频。
11. 堆栈窗体，每个窗体都是个单独的qwidget，方便编写自己的代码。
12. 顶部鼠标右键菜单，可动态控制时间CPU+左上角面板+左下角面板+右上角面板+右下角面板的显示和隐藏，支持恢复默认布局。
13. 工具栏可以放置多个小图标和关闭图标。
14. 左侧右侧可拖动拉伸，并自动记忆宽高位置，重启后恢复。
15. 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。
16. 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。
17. 视频画面窗体支持拖曳交换，瞬间响应。
18. 双击节点+拖曳节点+拖曳窗体交换位置，均自动更新url.txt。
19. 支持从url.txt中加载通道视频播放，自动记忆最后通道对应的视频，软件启动后自动打开播放。
20. 右下角音量条控件，失去焦点自动隐藏，音量条带静音图标。
21. 集成百度在线地图和离线地图，可以添加设备对应位置，自动生成地图，支持缩放和添加覆盖物等。
22. 视频拖动到通道窗体外自动删除视频。
23. 鼠标右键可删除当前+所有视频，截图当前+所有视频。
24. 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。
25. 在pro文件中可以自由开启是否加载地图。
26. 视频播放可选2种内核自由切换，vlc+ffmpeg，均可在pro中设置。
27. 可设置1+4+9+16画面轮询，可设置轮询间隔以及轮询码流类型等，直接在主界面底部工具栏右侧单击启动轮询按钮即可，再次单击停止轮询。
28. 默认超过10秒钟未操作自动隐藏鼠标指针。
29. 支持onvif搜素设备，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。
30. 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。
31. 同时支持sqlite、mysql、postsql等数据库。
32. 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。
33. 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。
34. 可设置硬解码类型，支持qsv、dxva2、d3d11va等。
35. 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。
36. 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，支持linux和mac系统。

三、效果图

四、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));
    }
}