Qt编写安防视频监控系统67-跨平台及国产系统

一、前言

得益于Qt的超强跨平台特性，本系统也是跨平台的，亲测的系统包括windows全系列、ubuntu全系列、centeos、国产系统UOS、国产系统银河麒麟、中标麒麟、嵌入式linux、树莓派、香橙派等，所有的外观统一，由于默认采用的sqlite数据库（视频监控系统要存储的记录很少，用Qt内置的数据库sqlite是最合适的），所有数据库这块也不用担心其他平台移植的问题，毕竟Qt内置的sqlite数据库都有。

整个视频监控系统针对特定系统平台的不同处理代码不多，由于前期花了大量的精力整理了跨平台的自定义控件大全（目前超过189个）、各种跨平台的轮子组件（数据导入导出、数据库应用组件、多线程文件传输、地图展示等），所以只要系统直接用这些控件和组件就行，控件和组件跨平台了，整个系统也就是跨平台的，毕竟Qt基础控件和样式以及painter绘制都是完全跨平台通用的，目前为止没有发现什么不同的系统不同的区别。写程序也和造房子一样，先要把基础打牢固，基础牢固了，上面一层层的楼房蹭蹭就上去了。

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/
6. 在线文档：https://feiyangqingyun.gitee.io/qwidgetdemo/video_system/

四、效果图

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五、核心代码

#include "frmmodule.h"
#include "ui_frmmodule.h"
#include "quihelper.h"
#include "customtitlebar.h"
#include "frmvideopanel.h"

#include "frmdevicetree.h"
#include "frmdevicegps.h"
#include "frmmsglist.h"
#include "frmmsgtable.h"
#include "frmwebview.h"

#include "frmipcptz.h"
#include "frmipccontrol.h"
#include "frmipcpreset.h"

#include "frmrobotdata.h"
#include "frmrobotdebug.h"
#include "frmrobotdebug2.h"
#include "frmrobotemulate.h"

frmModule::frmModule(QWidget *parent) : QMainWindow(parent), ui(new Ui::frmModule)
{
    ui->setupUi(this);
    this->initForm();
    this->initWidget();
    this->addWidget();
}

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

void frmModule::showEvent(QShowEvent *)
{
    //首次显示的时候加载布局
    static bool isLoad = false;
    if (!isLoad) {
        isLoad = true;
        //先设置下默认尺寸
        this->initSize();
        //采用 invokeMethod 异步执行
        //QMetaObject::invokeMethod(this, "initLayout", Qt::QueuedConnection);
        QTimer::singleShot(300, this, SLOT(initLayout()));
        return;
    }

    //再次显示的时候将刚才暂时隐藏的浮动窗体显示
    foreach (QDockWidget *dockWidget, hideWidgets) {
        dockWidget->setVisible(true);
    }
}

void frmModule::hideEvent(QHideEvent *)
{
    //记住所有可见浮动的窗体有哪些,切换到其他页面需要暂时隐藏
    hideWidgets.clear();
    foreach (QDockWidget *dockWidget, dockWidgets) {
        if (dockWidget->isVisible() && dockWidget->isFloating()) {
            dockWidget->setVisible(false);
            hideWidgets << dockWidget;
        }
    }
}

void frmModule::initForm()
{
    //程序退出的时候保存布局到配置文件
    connect(AppEvent::Instance(), SIGNAL(exitAll()), this, SLOT(saveLayout()));
    //系统设置中透明度值改变立即应用
    connect(AppEvent::Instance(), SIGNAL(changeWindowOpacity()), this, SLOT(changeWindowOpacity()));
    //全屏切换自动切换对应的布局
    connect(AppEvent::Instance(), SIGNAL(fullScreen(bool)), this, SLOT(fullScreen(bool)));
}

void frmModule::initSize()
{
    if (dockWidths.count() == 0 || dockHeights.count() == 0) {
        return;
    }
    if (dockWidths.count() != dockHeights.count()) {
        return;
    }
    if (dockWidths.count() != dockWidgets.count()) {
        return;
    }
#if (QT_VERSION >= QT_VERSION_CHECK(5,6,0))
    this->resizeDocks(dockWidgets, dockWidths, Qt::Horizontal);
    this->resizeDocks(dockWidgets, dockHeights, Qt::Vertical);
#endif
}

void frmModule::initMenu()
{
    //将子模块的名称集合以及可见状态发给主界面生成右键菜单
    QList<QString> titles;
    QList<bool> visibles;
    foreach (QDockWidget *dockWidget, dockWidgets) {
        titles << dockWidget->windowTitle();
        visibles << dockWidget->isVisible();
    }
    emit loadModuleFinshed(titles, visibles);
}

void frmModule::initWidget()
{
    //清空列表
    this->dockWidgets.clear();
    this->dockWidths.clear();
    this->dockHeights.clear();

    //停靠窗体默认尺寸 绝大部分模块都按照这个尺寸来
    int width = 220;
    int height = 500;

    //根据不同的工作模式加载不同的模块
    //可以自行更改对应的名称
    if (AppConfig::WorkMode == 1) {
        frmDeviceGps *deviceGps = new frmDeviceGps;
        frmRobotData *robotData = new frmRobotData;
        connect(robotData, SIGNAL(moveDevice(int, QString, QString)),
                deviceGps, SLOT(moveDevice(int, QString, QString)));

        newWidget(new frmDeviceTree, "设备列表", width, height);
        newWidget(new frmMsgTable, "窗口信息", width, 200);

        newWidget(deviceGps, "设备轨迹", width, 200);
        newWidget(robotData, "仿真数据", width, height);
        newWidget(new frmRobotDebug2, "数据调试", width, height);
        newWidget(new frmRobotEmulate, "运动仿真", width, height);
    } else if (AppConfig::WorkMode == 2) {
        newWidget(new frmMsgList, "图文警情", width, height);
        newWidget(new frmMsgTable, "窗口信息", width, 200);

        newWidget(new frmDeviceGps, "飞行轨迹", width, 200);
        newWidget(new frmIpcPtz, "云台控制", width, height);
        newWidget(new frmDeviceTree, "设备列表", width, height);
    } else {
        newWidget(new frmMsgList, "图文警情", width, height);
        newWidget(new frmMsgTable, "窗口信息", width, 200);
        newWidget(new frmDeviceGps, "悬浮地图", width, 250);
        newWidget(new frmDeviceTree, "设备列表", width, height);

        newWidget(new frmIpcPtz, "云台控制", width, height);
        newWidget(new frmIpcControl, "设备控制", width, height);
        newWidget(new frmIpcPreset, "预置巡航", width, height);
    }

#if 0
    //演示加载网页浏览模块
    frmWebView *webView = new frmWebView;
    webView->resize(400, 300);
    //webView->setUrl("http://www.qtcn.org/");
    webView->setUrl("http://data.fengmap.cn:1024/yz/connect/DEMO/%E6%A8%A1%E5%9E%8B3D/DEMO%E4%B8%89%E7%BB%B41/20180611_%E5%94%90%E5%B1%B1%E5%B7%A5%E4%BA%BA%E5%8C%BB%E9%99%A2_241902");
    QDockWidget *dockWebView = newWidget(webView, "网页浏览", width, height);
    //设置当前子模块固定尺寸
    dockWebView->setFixedSize(800, 600);
    dockWebView->setProperty("FixedSize", true);
    //加入到停靠布局中
    addWidget(dockWebView, 0);
#endif

#if 0
    //演示独立的视频监控窗体,多屏幕
    frmVideoPanel *videoPanel2 = new frmVideoPanel;
    videoPanel2->resize(400, 300);
    QDockWidget *dockVideoPanel = newWidget(videoPanel2, "图像监控", width, height);
    //加入到停靠布局中
    addWidget(dockVideoPanel, 0);
#endif

    //实例化视频监控通道画面
    frmVideoPanel *videoPanel = new frmVideoPanel;
    videoPanel->setObjectName("centralWidget_frmVideoPanel");

    //设置中心窗体
    this->setCentralWidget(videoPanel);
    //设置停靠参数,不允许重叠,只允许拖动
    //this->setDockOptions(QMainWindow::AnimatedDocks);
}

QDockWidget *frmModule::newWidget(QWidget *widget, const QString &title, int width, int height)
{
    //设置拉伸策略
    //widget->setSizePolicy(QSizePolicy::Ignored, QSizePolicy::Ignored);

    //实例化停靠窗体
    QString objName = widget->objectName();
    QDockWidget *dockWidget = new QDockWidget;
    dockWidget->setObjectName("dockWidget_" + objName);
    dockWidget->setWindowTitle(title);
    dockWidget->setWidget(widget);
    //这里控制停靠窗体的透明度,在剥离出来悬浮的时候透明效果可见
    dockWidget->setWindowOpacity((qreal)AppConfig::WindowOpacity / 100);

    //自定义停靠窗体标题栏
    CustomTitleBar *titleBar = new CustomTitleBar;
    titleBar->setObjectName("titleBar_" + objName);
    titleBar->setFull(false);
    titleBar->setTitle(title);
    dockWidget->setTitleBarWidget(titleBar);
    connect(dockWidget, SIGNAL(visibilityChanged(bool)), this, SLOT(visibilityChanged(bool)));

    //操作员不能对停靠窗体做任何动作
    if (AppData::CurrentUserType == "操作员") {
        dockWidget->setFeatures(QDockWidget::NoDockWidgetFeatures);
    }

    //设置只允许左侧和右侧停靠
    dockWidget->setAllowedAreas(Qt::LeftDockWidgetArea | Qt::RightDockWidgetArea);

    dockWidgets << dockWidget;
    dockWidths << width;
    dockHeights << height;
    return dockWidget;
}

void frmModule::addWidget()
{
    //根据不同的工作模式调整模块的位置
    //下面的居然有顺序要求才能应用透明度,貌似要从右到左,妹的不知道怎么回事
    if (AppConfig::WorkMode == 1) {
        //添加右侧窗体
        addWidget(2, 1);
        addWidget(3, 1);
        addWidget(4, 1);
        addWidget(5, 1);

        //添加左侧窗体
        addWidget(0, 0);
        addWidget(1, 0);

        //合并窗体形成选项卡
        this->tabifyDockWidget(dockWidgets.at(3), dockWidgets.at(4));
        this->tabifyDockWidget(dockWidgets.at(4), dockWidgets.at(5));
    } else if (AppConfig::WorkMode == 2) {
        //添加右侧窗体
        addWidget(2, 1);
        addWidget(3, 1);
        addWidget(4, 1);

        //添加左侧窗体
        addWidget(0, 0);
        addWidget(1, 0);
    } else {
        //添加右侧窗体
        addWidget(3, 1);
        addWidget(4, 1);
        addWidget(6, 1);

        //添加左侧窗体
        addWidget(2, 0);
        addWidget(0, 0);
        addWidget(1, 0);
        addWidget(5, 0);

        //合并窗体形成选项卡
        this->tabifyDockWidget(dockWidgets.at(1), dockWidgets.at(5));
        this->tabifyDockWidget(dockWidgets.at(4), dockWidgets.at(6));
    }
}

void frmModule::addWidget(int index, int position)
{
    if (index < dockWidgets.count()) {
        addWidget(dockWidgets.at(index), position);
    }
}

void frmModule::addWidget(QDockWidget *widget, int position)
{
    //设置停靠位置
    Qt::DockWidgetArea area;
    if (position == 0) {
        area = Qt::LeftDockWidgetArea;
    } else if (position == 1) {
        area = Qt::RightDockWidgetArea;
    } else if (position == 2) {
        area = Qt::TopDockWidgetArea;
    } else if (position == 3) {
        area = Qt::BottomDockWidgetArea;
    } else {
        area = Qt::AllDockWidgetAreas;
    }

    this->addDockWidget(area, widget);
}

void frmModule::changeWindowOpacity()
{
    foreach (QDockWidget *dockWidget, dockWidgets) {
        dockWidget->setWindowOpacity((qreal)AppConfig::WindowOpacity / 100);
    }
}

void frmModule::fullScreen(bool full)
{
    //先保存原来的布局再加载新的布局
    this->saveLayout(!AppConfig::FormFull);
    QTimer::singleShot(200, this, SLOT(fullScreen()));
}

void frmModule::fullScreen()
{
    this->initLayout(AppConfig::FormFull);
}

QString frmModule::getLayoutIni(bool full)
{
    QString flag = full ? "full" : "normal";
    QString file = QString("%1/layout/video_workmode%2_%3.ini").arg(QUIHelper::appPath()).arg(AppConfig::WorkMode).arg(flag);
    return file;
}

void frmModule::initLayout(bool full)
{
    //调用Qt自己的函数 restoreState 来加载布局
    //不同的工作模式对应不同的布局文件,区分全屏和正常状态
    QString file = getLayoutIni(full);
    QByteArray data = AppConfig::readLayout(file);
    this->restoreState(data);

    //生成停靠窗体菜单
    this->initMenu();
}

void frmModule::saveLayout(bool full)
{
    //当前页面不可见不用处理
    if (!this->isVisible()) {
        return;
    }

    //调用Qt自己的函数 saveState 来保存布局
    //不同的工作模式对应不同的布局文件,区分全屏和正常状态
    QString file = getLayoutIni(full);
    QByteArray data = this->saveState();
    AppConfig::writeLayout(file, data);
}

void frmModule::resetLayout(bool full)
{
    //删除布局配置文件
    QFile(getLayoutIni(full)).remove();

    //复位所有模块
    foreach (QDockWidget *dockWidget, dockWidgets) {
        dockWidget->setVisible(true);
        dockWidget->setFloating(false);
    }

    //设置所有停靠窗体的默认宽高
    this->initSize();
    //立即保存布局
    this->saveLayout(full);
    //this->initLayout(full);
}

void frmModule::visibilityChanged(bool visible)
{
    //参数中的 visible 没有用如果该模块在tab中并且不是当前tab
    QDockWidget *dockWidget = (QDockWidget *)sender();
    emit visibilityChangedFromModule(dockWidget->windowTitle(), dockWidget->isVisible());
}

void frmModule::visibilityChangedFromMain(const QString &title, bool visible)
{
    //当前模块不可见则不用处理
    if (!this->isVisible()) {
        return;
    }

    //根据传过来的不同菜单标题进行处理
    if (title.endsWith("当前布局")) {
        //保存当前布局
        this->saveLayout();
    } else if (title.endsWith("所有模块")) {
        //隐藏所有模块
        foreach (QDockWidget *dockWidget, dockWidgets) {
            dockWidget->setVisible(visible);
        }
    } else if (title.endsWith("普通布局")) {
        //复位普通布局
        resetLayout(false);
    } else if (title.endsWith("全屏布局")) {
        //复位全屏布局
        resetLayout(true);
    } else {
        //找到对应的子模块切换显示隐藏
        foreach (QDockWidget *dockWidget, dockWidgets) {
            if (dockWidget->windowTitle() == title) {
                dockWidget->setVisible(visible);
                break;
            }
        }
    }
}