ONVIF协议了解

第一部分:ONVIF理论基础

一． 为什么要用ONVIF协议：

IPC厂商主流的遵循的是RTSP协议进行推流，那么RTSP最重要的就是RTSP的URL地址。但是各个厂商的URL地址格式都不一样，所以就诞生了一个标注协议—ONVIF。ONVIF协议的出现，解决了不同厂商之间开发的各类产品不能融合使用的难题，提供了统一的网络视频开发标准。即最终能投通过ONVIF这个标准化的平台实现不同产品之间的集成。

二．什么是ONVIF协议：

Onvif，即Open Network Video Interface Forum ，可以译为开放型网络视频接口论坛，是安迅士、博世、索尼在2008年共同成立的一个国际性、开发型网络视频产品标准网络接口的开发论坛，后来由于这个技术开发论坛共同制定的开发型行业标准，就用该论坛的大写字母命名，即ONVIF 网络视频标准规范，习惯简称为：ONVIF协议。

三. ONVIF的功能：

ONVIF协议提供了安防行业几乎所有功能接口的一个集合，包括如上设备搜发现，媒体配置，设备管理等等。

四.ONVIF协议的IPC拉流步骤：

第一步：设备发现,在客户端设备（室内机）与服务端设备（IPC）接入到同一个局域网下面。通过ONVIF的设备搜索发现功能，获取到IPC的onvif 的入口地址。
第二步：获取媒体服务地址,也就是获取ONVIF的媒体相关的功能入口地址。
第三步：获取媒体信息，获取IPC支持哪些硬件参数，比如编码格式，几路码流等。
第三步：获取媒体的编码配置。
第四步：设置媒体的编码配置（可选）。
第五步：获取URL，获取RTSP拉流的地址。
第六步：采用ffmpeg或者live555进行音视频拉流。

在第一步完成后，还有最重要的一个环节------设备鉴权也就是设备安全认证,获取IPC信息是需要账号和密码登录才能进项进行相关的操作。所以在此有一个鉴权过程。
五.鉴权认证：
ONVIF协议的绝大多数部分数据请求都是需要鉴权认证的，所以鉴权是非常重要的基础部分内容。一般基础的鉴权信息都是用户名加密码，ONVIF是支持明文传输的，但是不太建议使用，而且市面上的IPC绝大多部分是不支持明文传输。

POST /onvif/device_service HTTP/1.1
Host: 192.168.170.100
Content-Type: application/soap+xml; charset=utf-8
Content-Length: 789

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<soap:Envelopexmlns:soap="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope"xmlns:tds="http://www.onvif.org/ver10/device/wsdl" xmlns:tt="http://www.onvif.org/ver10/schema">
  <s:Header xmlns:s="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope">
    <wsse:Securityxmlns:wsse="http://docs.oasis-open.org/wss/2004/01/oasis-200401-wss-wssecurity-secext-1.0.xsd"xmlns:wsu="http://docs.oasis-open.org/wss/2004/01/oasis-200401-wss-wssecurity-utility-1.0.xsd">
      <wsse:UsernameToken>
        <wsse:Username>admin</wsse:Username>
        <wsse:Password Type="http://docs.oasis-open.org/wss/2004/01/oasis-200401-wss-username-token-profile-1.0#PasswordDigest">EVpXS/7yc/vDo+ZyIg+cc0fWdMA=</wsse:Password>
        <wsse:Nonce>%s</wsse:Nonce>
        <wsu:Created>%s</wsu:Created>
      </wsse:UsernameToken>
    </wsse:Security>
  </s:Header>
  <soap:Body>
    <tds:GetDeviceInformation />
  </soap:Body>
</soap:Envelope>

这个是在设备上抓包获取的鉴权认证包。在“UsernameToken”节点下面有四个非常重要的成员。

1.Username:用户名。
2.Password:加密后的密码数据，用于IPC校验。
3.Nonce:一个随机数的base64编码，最好保证每次的Nonce值是唯一的，因为有的厂家会对Nonce进行次数的有效性验证，即相同的Nonce的验证次数有限，在多并发的场景下，很容易会忽略导致验证失败，可以以当前的毫秒数+随机数为Nonce的源数据进行base64编码。
（备注：Base64编码的作用由于某些系统中智能使用ASCII字符。Base64就是将非ASCII码的数据转成ASCII字符的一种方法。也是一种比较简单的加密方式）
4.Created:创建的日期信息。用来加密Password数据。
其中四个变量缺一就会鉴权失败，在编程过程中，Username,Nonce,Created和明文密码是已经知道的，那么Password也是通过相关的公式获取的。其公式如下：

Password = Base64Encode(SHA1(BASE64Decode(Nonce) + Created + password(明文密码)))

第二部分:嵌入式平台适配ONVIF部分协议

第一种方法移植官方的“gSOAP”到开发板上面，这种方法网上很多教程，但是我生成的代码非常的庞大，后续有空再分析，下面主要讲解第二种方法，通过TCP通讯手动解析IPC往来XML数据来适配ONVIF协议。

一． 设备发现协议(WS-Discovery)原理

传统的Web Service服务调用的模式为：客户端在设计时就预先知道目标服务的地址和端口，然后客户端基于这个地址进行服务调用。那如果客户端预先不知道目标服务的地址该怎么办呢？WS-Discovery（Web Services Dynamic Discovery）标准就是用于解决该问题，遵循该标准，客户端预先不知道目标服务地址的情况下，可以动态的探测到可用的目标服务，以便进行服务调用。这个技术规范定义了一套多播发现协议来定位服务，它工作在TCP和UDP的3702的端口，其使用的组播IP为239.255.255.250（IPV4）和FF02::C(IPV6)。

二．发起Probe信息发现IPC

详情查阅代码。

三． IPC鉴权认证

详情查阅代码

四． 获取IPC的URL

详情查阅代码

第三部分：ONVIF库相关接口说明

在使用接口之前请先在onvif需要的xml资源文件放在/etc/config/onvif下面

bool sat_ipcamera_device_online_search(void)
函数 搜索连接在同一个局域网IPC（ONVIF）设备
返回值 true:执行成功 false：执行失败

int sat_ipcamera_online_num_get(void)
函数 获取搜索的设备的总数
返回值 返回搜索设备的总数

bool sat_ipcamera_user_password_set(int index, const char *username, const char *password)
函数 依据索引添加对应IPC的账号和密码
index 需要添加账号和密码的设备索引
username 设备的账号
password 设备的明文密码
返回值 false:添加失败，true:添加成功

bool sat_ipcamera_rtsp_url_get(int index)
函数 依据索引获取对应IPC的RTSP地址
index 需要获取设备URL索引
返回值 true:执行成功，false:执行失败

const char *sat_ipcamera_ipaddr_get(int index)
函数 依据索引获取对应IPC的IP
index 需要获取设备IP索引
返回值 执行成功，获取对应的IP,执行失败返回NULL

const char *sat_ipcamera_username_get(int index)
函数 依据索引获取对应IPC的账号
index 需要获取设备账号索引
返回值 执行成功，获取对应的账号,执行失败返回NULL

const char *sat_ipcamera_password_get(int index)
函数 依据索引获取对应IPC的密码(明文)
index 需要获取设备密码的索引
返回值 执行成功，获取对应的密码,执行失败返回NULL

const char *sat_ipcamera_door_name_get(int index)
函数 依据索引获取对应IPC的别名
index 需要获取设备别名的索引
返回值 执行成功，获取对应的别名,执行失败返回NULL

bool sat_ipcamera_door_name_set(int index, const char *name)
函数 依据索引设置对应IPC的别名
index 需要设置设备别名的索引
name 设置的别名
返回值 true:执行成功，false:执行失败

bool sat_ipcamera_rtsp_addr_get (int index, int ch)
函数 依据索引和码流通道获取RTSP地址
index 需要获取URL的索引
Ch 需要获取RUL的码流通道
返回值 执行成功，获取到URL,执行失败返回NULL

int sat_ipcamera_profile_token_num_get (int index)
函数 依据索引获取码流通道个数
index 需要获取设备通道的索引
返回值 执行成功，获取对应通道数,执行失败返回-1

bool sat_ipcamera_status_get(void);
函数 获取ipcamera的状态
返回值 True:正在工作，false:空闲状态