Qt編寫安防視頻監控系統18-雲台控制

本文轉載自查看原文 2019-12-22 13:13 844 大數據可視化/ 視頻監控界面/ Qt大屏UI/ 輸入法/ 自定義控件/ Qt-項目作品/ Qt-界面開發/ Qt-視頻監控/ Qt視頻監控系統

一、前言

雲台控制是視頻監控系統中必備的一個功能，對球機進行上下左右的移動，還有焦距的控制，其實核心就是控制XYZ三個坐標軸，為了開發這個模塊，特意研究了各種雲台控制的方法和開源庫比如soap，有些廠家使用自家SDK控制雲台，但是大部分都會選擇onvif來控制，畢竟是國際標准的通用的，只要符合這個標准的都可以使用，onvif協議的解析通常用的開源庫是soap，涵蓋的內容比較全，包括獲取各種設備信息和回控等，缺點就是比較臃腫，使用非常不容易，函數名實在是有點不順手，很多新手都繞在其中不知所措最后放棄，其實onvif官方提供的就是soap，可能要照顧到所有的onvif標准吧，內容特別多，我看過其中的部分源碼，底層機制和我最終自創的解析機制完全一致，為此特意將純Qt網絡通信封裝了一個onvif通信類做成的pri模塊，大致的處理流程如下：

onvif處理流程

綁定組播IP（239.255.255.250）和端口（3702），發送固定的xml格式的數據搜索設備。
接收到的xml格式的數據解析，得到設備的Onvif地址。
對Onvif地址發送對應的數據，收到數據取出對應的節點數據。
請求Onvif地址獲取Media地址和Ptz地址，Media地址用來獲取詳細的配置文件，Ptz地址用來雲台控制。
ptz控制是對Ptz地址發送對應的數據即可。
設置了用戶認證的需要組織用戶token信息一塊發送，每次都需要作鑒權處理。
接收到的數據不是標准的xml數據，沒法按照正常的節點解析來處理，只能用QXmlQuery來做。
每個廠家設備返回的數據未必完全一致，基本上都不一致，需要進行模糊查找節點值。
特意采用底層協議解析，因為soap太臃腫函數名稱太另類，特意做的輕量級的。
兩個必備工具，Onvif Device Manager 和 Onvif Device Test Tool。

ptz雲台說明

x、y、z 范圍都在0-1之間。
x為負數，表示左轉，x為正數，表示右轉。
y為負數，表示下轉，y為正數，表示上轉。
z為正數，表示拉近，z為負數，表示拉遠。
通過x和y的組合，來實現雲台的控制。
通過z的組合，來實現焦距控制。

onvif功能模塊特點

廣播搜索設備，支持IPC和NVR，依次返回，可選擇不同的網卡IP。
依次獲取Onvif地址、Media地址、Profile文件、Rtsp地址。
可對指定的Profile獲取視頻流Rtsp地址，比如主碼流子碼流地址。
可對每個設備設置Onvif用戶信息，用於認證獲取詳細信息。
可實時預覽攝像機圖像。
支持雲台控制，可上下左右調節雲台，支持絕對移動和相對移動，可放到和縮小圖像遠近。
支持Qt4和Qt5任意Qt版本，親測Qt4.7.0到Qt5.12.4。
支持任意編譯器，親測mingw、msvc、gcc、clang。
支持任意操作系統，親測xp、win7、win10、linux、嵌入式linux、樹莓派全志H3等。
支持任意Onvif攝像機和NVR，親測海康、大華、宇視、華為、海思芯片內核等，可定制開發。
支持對指定IP地址進行單播搜索，比如跨網段情況下非常有用。
純Qt編寫，超級小巧輕量，總共約2000行代碼，不依賴任何第三方的庫和組件，跨平台。
封裝好了通用的數據發送和接收解析的函數，可以非常方便的自行拓展其他Onvif處理比如修改IP等。
工具上提供了收發數據文本框，顯示收發的數據，方便查看和分析。
支持所有Onvif設備，代碼工整，接口友好，直接引入pri即可使用。

通用視頻控件開源地址：https://gitee.com/feiyangqingyun/QWidgetDemo https://github.com/feiyangqingyun/QWidgetDemo
文件名稱：videowidget

體驗地址：https://gitee.com/feiyangqingyun/QWidgetExe https://github.com/feiyangqingyun/QWidgetExe
文件名稱：bin_video_system.zip

二、功能特點

支持16畫面切換，全屏切換等，包括1+4+6+8+9+13+16畫面切換。
支持alt+enter全屏，esc退出全屏。
自定義信息框+錯誤框+詢問框+右下角提示框。
17套皮膚樣式隨意更換，所有樣式全部統一，包括菜單等。
雲台儀表盤鼠標移上去高亮，八個方位精准識別。
底部畫面工具欄（畫面分割切換+截圖聲音等設置）移上去高亮。
可在配置文件更改左上角logo+中文軟件名稱+英文軟件名稱。
封裝了百度地圖，三維切換，設備點位，鼠標按下獲取經緯度等。
堆棧窗體，每個窗體都是個單獨的qwidget，方便編寫自己的代碼。
頂部鼠標右鍵菜單，可動態控制時間CPU+左上角面板+左下角面板+右上角面板+右下角面板的顯示和隱藏，支持恢復默認布局。
工具欄可以放置多個小圖標和關閉圖標。
左側右側可拖動拉伸，並自動記憶寬高位置，重啟后恢復。
雙擊攝像機節點自動播放視頻，雙擊節點自動依次添加視頻，會自動跳到下一個，雙擊父節點自動添加該節點下的所有視頻。
攝像機節點拖曳到對應窗體播放視頻，同時支持拖曳本地文件直接播放。
視頻畫面窗體支持拖曳交換，瞬間響應。
雙擊節點+拖曳節點+拖曳窗體交換位置，均自動更新url.txt。
支持從url.txt中加載16通道視頻播放，自動記憶最后通道對應的視頻，軟件啟動后自動打開播放。
右下角音量條控件，失去焦點自動隱藏，音量條帶靜音圖標。
集成百度地圖，可以添加設備對應位置，自動生成地圖，支持縮放和三維地圖，提供地圖風格選擇，共12種風格。
視頻拖動到通道窗體外自動刪除視頻。
鼠標右鍵可刪除當前+所有視頻，截圖當前+所有視頻。
錄像機管理、攝像機管理，可添加刪除修改導入導出打印信息，立即應用新的設備信息生成樹狀列表，不需重啟。
在pro文件中可以自由開啟是否加載地圖。
視頻播放可選四種內核自由切換，vlc+ffmpeg+easyplayer+海康sdk，均可在pro中設置。
可設置1+4+9+16畫面輪詢，可設置輪詢間隔以及輪詢碼流類型等，直接在主界面底部工具欄右側單擊啟動輪詢按鈕即可，再次單擊停止輪詢。
默認超過10秒鍾未操作自動隱藏鼠標指針。
支持onvif搜素設備，支持任意onvif攝像機，包括但不限於海康大華宇視天地偉業華為等，支持onvif雲台控制。
高度可定制化，用戶可以很方便的在此基礎上衍生自己的功能，支持linux系統。

三、效果圖

四、核心代碼

OnvifDevice *frmVideoMain::getCurrentDevice()
{
    OnvifDevice *onvifDevice = 0;

    //判斷當前url,找出該url對應的ptz地址
    if (!App::CurrentUrl.isEmpty()) {
        //可能是主碼流也可能是子碼流
        int index1 = DBData::IpcInfo_RtspMain.indexOf(App::CurrentUrl);
        int index2 = DBData::IpcInfo_RtspSub.indexOf(App::CurrentUrl);
        int index = -1;
        if (index1 >= 0) {
            index = index1;
        } else if (index2 >= 0) {
            index = index2;
        }

        if (index >= 0) {
            QString userName = DBData::IpcInfo_UserName.at(index);
            QString userPwd = DBData::IpcInfo_UserPwd.at(index);
            QString onvifAddr = DBData::IpcInfo_OnvifAddr.at(index);
            QString mediaAddr = DBData::IpcInfo_MediaAddr.at(index);
            QString ptzAddr = DBData::IpcInfo_PtzAddr.at(index);

            bool exist = false;
            foreach (OnvifDevice *device, devices) {
                if (device->getDeviceUrl() == onvifAddr) {
                    exist = true;
                    onvifDevice = device;
                    break;;
                }
            }

            if (!exist) {
                onvifDevice = new OnvifDevice(this);
            }

            onvifDevice->setUser(userName, userPwd);
            onvifDevice->setDeviceUrl(onvifAddr);
            onvifDevice->setMediaUrl(mediaAddr);
            onvifDevice->setPtzUrl(ptzAddr);

            if (!exist) {
                devices << onvifDevice;
            }
        }
    }

    return onvifDevice;
}

void frmVideoMain::moveRelative(double x, double y, double z)
{
    OnvifDevice *device = getCurrentDevice();
    if (device != 0) {
        QString profileToken = device->getProfile();
        device->moveRelative(profileToken, x, y, z);
        qDebug() << "相對移動" << App::CurrentUrl << profileToken;
    }
}

void frmVideoMain::moveAbsolute(double x, double y, double z)
{
    OnvifDevice *device = getCurrentDevice();
    if (device != 0) {
        QString profileToken = device->getProfile();
        device->moveAbsolute(profileToken, x, y, z);
        qDebug() << "絕對移動" << App::CurrentUrl << profileToken;
    }
}

void frmVideoMain::mousePressed(int position)
{
    QString str;
    if (position == 0) {
        str = "底部";
    } else if (position == 1) {
        str = "左下角";
    } else if (position == 2) {
        str = "左側";
    } else if (position == 3) {
        str = "左上角";
    } else if (position == 4) {
        str = "頂部";
    } else if (position == 5) {
        str = "右上角";
    } else if (position == 6) {
        str = "右側";
    } else if (position == 7) {
        str = "右下角";
    } else if (position == 8) {
        str = "中間";
    }

    DeviceHelper::addMsg(QString("按下雲台 %1").arg(str));
}

void frmVideoMain::mouseReleased(int position)
{
    QString str;
    if (position == 0) {
        str = "底部";
    } else if (position == 1) {
        str = "左下角";
    } else if (position == 2) {
        str = "左側";
    } else if (position == 3) {
        str = "左上角";
    } else if (position == 4) {
        str = "頂部";
    } else if (position == 5) {
        str = "右上角";
    } else if (position == 6) {
        str = "右側";
    } else if (position == 7) {
        str = "右下角";
    } else if (position == 8) {
        str = "中間";
    }

    DeviceHelper::addMsg(QString("松開雲台 %1").arg(str));
    mousePtz(position);
}

void frmVideoMain::mousePtz(int position)
{
    //根據按下的不同部位發送雲台控制命令
    //1. x、y、z 范圍都在0-1之間。
    //2. x為負數，表示左轉，x為正數，表示右轉。
    //3. y為負數，表示下轉，y為正數，表示上轉。
    //4. z為正數，表示拉近，z為負數，表示拉遠。
    //5. 通過x和y的組合，來實現雲台的控制。
    //6. 通過z的組合，來實現焦距控制。

    //計算速度,轉為小數
    double speed = (double)ui->sliderPtzSpeed->value() / 10;
    if (position == 0) {
        moveRelative(0.0, -speed, 0.0);
    } else if (position == 1) {
        moveRelative(-speed, -speed, 0.0);
    } else if (position == 2) {
        moveRelative(-speed, 0.0, 0.0);
    } else if (position == 3) {
        moveRelative(-speed, speed, 0.0);
    } else if (position == 4) {
        moveRelative(0.0, speed, 0.0);
    } else if (position == 5) {
        moveRelative(speed, speed, 0.0);
    } else if (position == 6) {
        moveRelative(speed, 0.0, 0.0);
    } else if (position == 7) {
        moveRelative(speed, -speed, 0.0);
    } else if (position == 8) {
        moveAbsolute(0.0, 0.0, 0.0);
    }
}

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