Qt音视频开发29-Onvif云台控制

一、前言

云台控制也是onvif功能中最常用的，最常用的功能排第一的是拿到视频流地址，排第二的就是云台控制了，云台控制的含义就是对带云台的摄像机进行上下左右的移动，一般云台摄像机都是带有一个小电机，一旦收到485或者网络来的正确的指令以后就触发单片机程序，然后单片机程序驱动电机进行转动，所以相对来说云台摄像机比普通的摄像机更耗电，当然价格也更贵。

云台控制的发送命令除了用户信息玩主要就三个核心参数xyz，通过这三个参数的组合来实现云台和焦距的控制，云台的转动主要就是改变xy的值，焦距的控制通过改变z的值来实现。

云台控制说明：

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。

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时间同步以及设置设备时间。
11. 获取和设置视频参数和图片参数（亮度、色彩、饱和度）。
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. 广播搜索设备，支持IPC和NVR，依次返回，可选择不同的网卡IP。
2. 依次获取Onvif地址、Media地址、Profile文件、Rtsp地址。
3. 可对指定的Profile获取视频流Rtsp地址，比如主码流子码流地址。
4. 可对每个设备设置Onvif用户信息，用于认证获取详细信息。
5. 可实时预览摄像机图像。
6. 支持云台控制，可上下左右调节云台，支持绝对移动和相对移动，可放到和缩小图像远近。
7. 支持Qt4和Qt5任意Qt版本，亲测Qt4.7.0到Qt5.14.2。
8. 支持任意编译器，亲测mingw、msvc、gcc、clang。
9. 支持任意操作系统，亲测xp、win7、win10、android、linux、嵌入式linux、树莓派全志H3等。
10. 支持任意Onvif摄像机和NVR，亲测海康、大华、宇视、华为、海思芯片内核等，可定制开发。
11. 支持对指定IP地址及onvif地址进行单播搜索，比如跨网段情况下非常有用。
12. 支持指定过滤条件过滤搜索设备。
13. 支持搜索间隔设置，保证所有设备搜索回来，在大量设备现场很有用。
14. 可对图片参数（亮度、色彩度、饱和度）进行设置。
15. 支持NTP校时和时间同步设置。
16. 纯Qt编写，超级小巧轻量，总共约2000行代码，不依赖任何第三方的库和组件，跨平台。
17. 封装好了通用的数据发送和接收解析的函数，可以非常方便的自行拓展其他Onvif处理。
18. 工具上提供了收发数据文本框，显示收发的数据，方便查看和分析。
19. 支持所有Onvif设备，代码工整，接口友好，直接引入pri即可使用。

三、效果图

onvif3.gif

四、相关站点

1. 国内站点：https://gitee.com/feiyangqingyun/QWidgetDemo
2. 国际站点：https://github.com/feiyangqingyun/QWidgetDemo
3. 个人主页：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun
4. 知乎主页：https://www.zhihu.com/people/feiyangqingyun/
5. 体验地址：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun/article/details/97565652

五、核心代码

void frmPtz::moveAbsolute()
{
    OnvifDevice *device = frm->getCurrentDevice();
    if (device) {
        QString profile = frm->getProfile();
        device->moveAbsolute(profile, x, y, z);
        frm->append(5, QString("执行绝对移动-> x: %1  y: %2  z: %3").arg(x).arg(y).arg(z));
    }
}

void frmPtz::moveRelative()
{
    OnvifDevice *device = frm->getCurrentDevice();
    if (device) {
        QString profile = frm->getProfile();
        device->moveRelative(profile, x, y, z);
        frm->append(5, QString("执行相对移动-> x: %1  y: %2  z: %3").arg(x).arg(y).arg(z));
    }
}

void frmPtz::setFrm(frmMain *frm)
{
    this->frm = frm;
}

void frmPtz::on_btnPtzUp_clicked()
{
    if (ui->rbtnMoveRelative->isChecked()) {
        x = 0.0;
        y = 0.1;
        z = 0.0;
        moveRelative();
    } else {
        y = 0.1;
        moveAbsolute();
    }
}

void frmPtz::on_btnPtzDown_clicked()
{
    if (ui->rbtnMoveRelative->isChecked()) {
        x = 0.0;
        y = -0.1;
        z = 0.0;
        moveRelative();
    } else {
        y = -0.0;
        moveAbsolute();
    }
}

void frmPtz::on_btnPtzLeft_clicked()
{
    if (ui->rbtnMoveRelative->isChecked()) {
        x = -0.1;
        y = 0.0;
        z = 0.0;
        moveRelative();
    } else {
        x = 0.0;
        moveAbsolute();
    }
}

void frmPtz::on_btnPtzRight_clicked()
{
    if (ui->rbtnMoveRelative->isChecked()) {
        x = 0.1;
        y = 0.0;
        z = 0.0;
        moveRelative();
    } else {
        x = 0.1;
        moveAbsolute();
    }
}

void frmPtz::on_btnPtzLeftUp_clicked()
{
    if (ui->rbtnMoveRelative->isChecked()) {
        x = -0.1;
        y = 0.1;
        z = 0.0;
        moveRelative();
    } else {
        x = 0.0;
        y = 0.0;
        moveAbsolute();
    }
}

void frmPtz::on_btnPtzLeftDown_clicked()
{
    if (ui->rbtnMoveRelative->isChecked()) {
        x = -0.1;
        y = -0.1;
        z = 0.0;
        moveRelative();
    } else {
        x = 0.1;
        y = 0.1;
        moveAbsolute();
    }
}

void frmPtz::on_btnPtzRightUp_clicked()
{
    if (ui->rbtnMoveRelative->isChecked()) {
        x = 0.1;
        y = 0.1;
        z = 0.0;
        moveRelative();
    } else {
        x = 0.0;
        y = 0.0;
        moveAbsolute();
    }
}

void frmPtz::on_btnPtzRightDown_clicked()
{
    if (ui->rbtnMoveRelative->isChecked()) {
        x = 0.1;
        y = -0.1;
        z = 0.0;
        moveRelative();
    } else {
        x = 0.1;
        y = 0.1;
        moveAbsolute();
    }
}

void frmPtz::on_btnPtzZoomIn_clicked()
{
    if (ui->rbtnMoveRelative->isChecked()) {
        x = 0.0;
        y = 0.0;
        z = 0.01;
        moveRelative();
    } else {
        z = 0.01;
        moveAbsolute();
    }
}

void frmPtz::on_btnPtzZoomOut_clicked()
{
    if (ui->rbtnMoveRelative->isChecked()) {
        x = 0.0;
        y = 0.0;
        z = -0.01;
        moveRelative();
    } else {
        z = 0.0;
        moveAbsolute();
    }
}

void frmPtz::on_btnPtzStop_clicked()
{
    OnvifDevice *device = frm->getCurrentDevice();
    if (device) {
        frm->setText("ptzStop");
        QString profile = frm->getProfile();
        device->moveStop(profile);
    }
}

void frmPtz::on_btnPtzReset_clicked()
{
    x = 0.0;
    y = 0.0;
    z = 0.0;
    moveAbsolute();
}