Qt编写安防视频监控系统36-onvif连续移动

一、前言

时隔一年多，重新对视频监控系统的onvif内核重写，一方面为了兼容Qt6，一方面按功能分类提高效率。整体逻辑思路是一样的，主要的改动是由于Qt6不再支持QtXmlPatterns模块（其实这个模块在Qt5的后面的版本也逐渐提示为废弃模块），onvif协议通信中的数据都是带有命名空间的xml数据，用QtXmlPatterns模块去解析是最合适的，现在全部改成了用最原始最基础的QtXml模块去解析，毕竟QtXml模块肯定是一直在的，这是相当基础的模块，无论以后Qt7还是Qt100肯定都会有。

之前云台控制这块，已经实现了相对移动和绝对移动，后面在测试了几十种厂家的摄像机以后，发现有部分摄像机厂家对onvif协议支持不完全，打通了部分协议，比如云台控制这块就只支持连续移动，其实真的场景也绝大部分都是需要连续移动的，看起来相当丝滑，之前在没有实现连续移动命令的时候，云台控制默认用的是相对移动，为了实现连续移动的效果，搞了个定时器来不断执行命令模拟连续移动，效果不是很理想，看起来怪怪的，有时候停顿，近期才发现原来有连续移动的指令，这就舒服了，丝滑到爆，按下对应的方位触发连续移动，松开自动停止。

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

（一）软件模块

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 日志查询模块，包括本地日志、设备日志等。
5. 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。

（二）基础功能

1. 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。
2. 支持多画面切换，包括1、4、6、8、9、13、16、25、36、64画面切换。
3. 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）。
4. 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。
5. 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）。
6. 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。
7. 数据库支持多种，包括sqlite、mysql、sqlserver、postgresql、oracle、人大金仓等。
8. 本地USB摄像机支持设置分辨率、帧率等参数。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 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。
14. 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。
15. 视频监控面板窗体中任意通道支持拖曳交换，瞬间响应。
16. 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。
17. 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。
18. 右下角音量条控件，失去焦点自动隐藏，音量条带静音图标。
19. 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。
20. 支持超时自动隐藏鼠标指针、自动全屏机制。
21. 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。
22. 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。
23. 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。
24. 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。
25. 可设置软件中文名称、英文名称、LOGO图标等。
26. 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。

（三）特色功能

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 支持硬解码，可设置硬解码类型（qsv、dxva2、d3d11va等）。
14. 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。
15. 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。
16. 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。
17. 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

1. 体验地址：https://pan.baidu.com/s/1d7TH_GEYl5nOecuNlWJJ7g 提取码：01jf 文件名：bin_video_system.zip。
2. 国内站点：https://gitee.com/feiyangqingyun
3. 国际站点：https://github.com/feiyangqingyun
4. 个人主页：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun
5. 知乎主页：https://www.zhihu.com/people/feiyangqingyun/

四、效果图

1.gif

五、核心代码

#include "frmipcptz.h"
#include "ui_frmipcptz.h"
#include "quihelper.h"
#include "devicehelper.h"
#include "deviceonvif.h"

frmIpcPtz::frmIpcPtz(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::frmIpcPtz)
{
    ui->setupUi(this);
    this->initForm();
    this->initIcon();
}

frmIpcPtz::~frmIpcPtz()
{
    delete ui;
}

bool frmIpcPtz::eventFilter(QObject *watched, QEvent *event)
{
    //鼠标按下指定松开自动停止
    if (event->type() == QEvent::MouseButtonPress) {
        int type = 255;
        if (watched == ui->btnPtzZoomIn) {
            type = 9;
        } else if (watched == ui->btnPtzZoomOut) {
            type = 10;
        } else if (watched == ui->btnPtzFocusIn) {
            type = 11;
        } else if (watched == ui->btnPtzFocusOut) {
            type = 12;
        } else if (watched == ui->btnPtzApertureIn) {
            type = 13;
        } else if (watched == ui->btnPtzApertureOut) {
            type = 14;
        }

        QMetaObject::invokeMethod(this, "ptzControl", Qt::QueuedConnection, Q_ARG(int, type));
    } else if (event->type() == QEvent::MouseButtonRelease) {
        QMetaObject::invokeMethod(this, "ptzControl", Qt::QueuedConnection, Q_ARG(int, 255));
    }

    return QWidget::eventFilter(watched, event);
}

void frmIpcPtz::initForm()
{
    //安装事件过滤器识别松开自动停止
    ui->btnPtzZoomIn->installEventFilter(this);
    ui->btnPtzZoomOut->installEventFilter(this);

    //绑定云台仪表盘按下和松开事件
    ui->gaugeCloud->setAutoRepeat(false);
    connect(ui->gaugeCloud, SIGNAL(mousePressed(int, QString)), this, SLOT(mousePressed(int, QString)));
    connect(ui->gaugeCloud, SIGNAL(mouseReleased(int, QString)), this, SLOT(mouseReleased(int, QString)));

    //关联样式改变信号自动重新设置图标
    connect(AppEvent::Instance(), SIGNAL(changeStyle()), this, SLOT(initIcon()));
}

void frmIpcPtz::initIcon()
{
    //设置图形字体
    int fontSize = 15;
    IconHelper::setIcon(ui->btnPtzZoomIn, 0xf067, fontSize);
    IconHelper::setIcon(ui->btnPtzZoomOut, 0xf068, fontSize);
    IconHelper::setIcon(ui->btnPtzFocusIn, 0xf067, fontSize);
    IconHelper::setIcon(ui->btnPtzFocusOut, 0xf068, fontSize);
    IconHelper::setIcon(ui->btnPtzApertureIn, 0xf067, fontSize);
    IconHelper::setIcon(ui->btnPtzApertureOut, 0xf068, fontSize);
}

void frmIpcPtz::mousePressed(int position, const QString &strPosition)
{
    DeviceHelper::addMsg(QString("按下云台 %1").arg(strPosition));
    QMetaObject::invokeMethod(this, "ptzControl", Qt::QueuedConnection, Q_ARG(int, position));
}

void frmIpcPtz::mouseReleased(int position, const QString &strPosition)
{
    DeviceHelper::addMsg(QString("松开云台 %1").arg(strPosition));
    QMetaObject::invokeMethod(this, "ptzControl", Qt::QueuedConnection, Q_ARG(int, 255));
}

void frmIpcPtz::ptzControl(int position)
{
    //计算速度,转为小数
    double step = (double)ui->sliderPtzStep->value() / 10;

    //根据按下的不同部位发送云台控制命令
    //1. x、y、z 范围都在0-1之间。
    //2. x为负数，表示左转，x为正数，表示右转。
    //3. y为负数，表示下转，y为正数，表示上转。
    //4. z为正数，表示拉近，z为负数，表示拉远。
    //5. 通过x和y的组合，来实现云台的控制。
    //6. 通过z的组合，来实现焦距控制。

    //0-8依次表示底部/左下角/左侧/左上角/顶部/右上角/右侧/右下角/中间
    if (position == 0) {
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, 0.0, -step, 0.0);
    } else if (position == 1) {
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, -step, -step, 0.0);
    } else if (position == 2) {
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, -step, 0.0, 0.0);
    } else if (position == 3) {
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, -step, step, 0.0);
    } else if (position == 4) {
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, 0.0, step, 0.0);
    } else if (position == 5) {
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, step, step, 0.0);
    } else if (position == 6) {
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, step, 0.0, 0.0);
    } else if (position == 7) {
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, step, -step, 0.0);
    } else if (position == 8) {
        //先停止再复位
        DeviceOnvif::ptzControl(0, AppData::CurrentUrl, 0.0, 0.0, 0.0);
        //DeviceOnvif::ptzControl(1, AppData::CurrentUrl, 0.0, 0.0, 0.0);
    } else if (position == 9) {
        //变倍+
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, 0.0, 0.0, step);
    } else if (position == 10) {
        //变倍-
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, 0.0, 0.0, -step);
    } else if (position == 11) {
        //变焦+
    } else if (position == 12) {
        //变焦-
    } else if (position == 13) {
        //光圈+
    } else if (position == 14) {
        //光圈-
    } else {
        //停止
        DeviceOnvif::ptzControl(0, AppData::CurrentUrl, 0.0, 0.0, 0.0);
    }
}