Qt音视频开发怎么设置Onvif时间

发布时间：2021-12-15 10:00:59 作者：iii
来源：亿速云阅读：169

# Qt音视频开发：如何设置Onvif设备时间

## 目录
1. [Onvif协议概述](#onvif协议概述)
2. [Qt与Onvif开发环境搭建](#qt与onvif开发环境搭建)
3. [Onvif时间设置原理分析](#onvif时间设置原理分析)
4. [Qt实现Onvif时间设置](#qt实现onvif时间设置)
5. [完整代码示例](#完整代码示例)
6. [常见问题与解决方案](#常见问题与解决方案)
7. [性能优化建议](#性能优化建议)
8. [实际应用案例](#实际应用案例)
9. [总结与展望](#总结与展望)

<a id="onvif协议概述"></a>
## 1. Onvif协议概述

ONVIF（Open Network Video Interface Forum）是一个全球性的开放接口标准组织，致力于推动网络视频设备之间的互操作性。该协议基于SOAP（Simple Object Access Protocol）实现，采用XML格式进行数据交换。

### 1.1 Onvif核心服务
- **设备管理服务**：包括设备信息查询、时间设置等
- **媒体服务**：视频流配置与获取
- **事件处理服务**：报警和事件通知
- **PTZ控制服务**：云台镜头控制

### 1.2 时间服务的重要性
在监控系统中，准确的时间同步对于以下方面至关重要：
- 事件记录的时序准确性
- 多设备协同工作
- 法律证据的有效性
- 系统日志分析

<a id="qt与onvif开发环境搭建"></a>
## 2. Qt与Onvif开发环境搭建

### 2.1 开发环境要求
- Qt 5.15或更高版本
- C++11及以上标准
- Onvif WSDL文件（可从官网下载）
- gSOAP工具包（版本2.8.x）

### 2.2 关键工具安装
```bash
# 安装gSOAP
sudo apt-get install gsoap

2.3 Qt项目配置

在.pro文件中添加必要的依赖：

# 网络模块和XML模块
QT += network xml

# gSOAP生成的代码路径
INCLUDEPATH += $$PWD/onvif/generated

3. Onvif时间设置原理分析

3.1 时间设置流程

设备发现（WS-Discovery）
获取设备能力（GetCapabilities）
获取时间配置（GetSystemDateAndTime）
设置时间（SetSystemDateAndTime）

3.2 关键SOAP消息结构

<!-- 设置时间请求示例 -->
<SetSystemDateAndTime>
    <DateTimeType>Manual</DateTimeType>
    <DaylightSavings>false</DaylightSavings>
    <TimeZone>
        <TZ>UTC+8</TZ>
    </TimeZone>
    <UTCDateTime>
        <Date>
            <Year>2023</Year>
            <Month>12</Month>
            <Day>25</Day>
        </Date>
        <Time>
            <Hour>14</Hour>
            <Minute>30</Minute>
            <Second>45</Second>
        </Time>
    </UTCDateTime>
</SetSystemDateAndTime>

4. Qt实现Onvif时间设置

4.1 设备发现实现

void OnvifController::discoverDevices()
{
    QUdpSocket udpSocket;
    const QString probeMsg = 
        "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?>"
        "<e:Envelope xmlns:e=\"http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope\""
        " xmlns:w=\"http://schemas.xmlsoap.org/ws/2004/08/addressing\""
        " xmlns:d=\"http://schemas.xmlsoap.org/ws/2005/04/discovery\""
        " xmlns:dn=\"http://www.onvif.org/ver10/network/wsdl\">"
        "<e:Header><w:MessageID>uuid:%1</w:MessageID>"
        "<w:To e:mustUnderstand=\"true\">urn:schemas-xmlsoap-org:ws:2005:04:discovery</w:To>"
        "<w:Action a:mustUnderstand=\"true\">http://schemas.xmlsoap.org/ws/2005/04/discovery/Probe</w:Action>"
        "</e:Header><e:Body><d:Probe><d:Types>dn:NetworkVideoTransmitter</d:Types></d:Probe></e:Body></e:Envelope>"
        .arg(QUuid::createUuid().toString());
    
    udpSocket.writeDatagram(probeMsg.toUtf8(), 
                          QHostAddress("239.255.255.250"), 3702);
}

4.2 时间设置核心代码

bool OnvifDevice::setSystemDateTime(const QDateTime &newTime)
{
    // 1. 构建SOAP请求
    _tds__SetSystemDateAndTime request;
    _tds__SetSystemDateAndTimeResponse response;
    
    // 2. 配置时间参数
    request.DateTimeType = tt__SetDateTimeType__Manual;
    request.DaylightSavings = false;
    
    // 3. 设置时区（示例为北京时间）
    request.TimeZone = soap_new_tt__TimeZone(soap);
    request.TimeZone->TZ = "CST-8";
    
    // 4. 配置UTC时间
    request.UTCDateTime = soap_new_tt__DateTime(soap);
    request.UTCDateTime->Date = soap_new_tt__Date(soap);
    request.UTCDateTime->Time = soap_new_tt__Time(soap);
    
    // 5. 填充日期时间数据
    QDate date = newTime.date();
    QTime time = newTime.time();
    
    request.UTCDateTime->Date->Year = date.year();
    request.UTCDateTime->Date->Month = date.month();
    request.UTCDateTime->Date->Day = date.day();
    
    request.UTCDateTime->Time->Hour = time.hour();
    request.UTCDateTime->Time->Minute = time.minute();
    request.UTCDateTime->Time->Second = time.second();
    
    // 6. 发送请求
    int result = soap_call___tds__SetSystemDateAndTime(
        soap, 
        endpoint.toStdString().c_str(), 
        nullptr, 
        &request, 
        &response);
    
    return result == SOAP_OK;
}

5. 完整代码示例

5.1 设备管理类头文件

// onvifdevice.h
#pragma once

#include <QObject>
#include <QtSoapHttpTransport>
#include "soapH.h"

class OnvifDevice : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit OnvifDevice(const QString &endpoint, QObject *parent = nullptr);
    ~OnvifDevice();
    
    bool setSystemDateTime(const QDateTime &newTime);
    QDateTime getSystemDateTime() const;
    
private:
    struct soap *soap;
    QString endpoint;
    
    bool authenticate();
    QString getAuthHeader();
};

5.2 实现文件

// onvifdevice.cpp
#include "onvifdevice.h"
#include <QDebug>

OnvifDevice::OnvifDevice(const QString &endpoint, QObject *parent)
    : QObject(parent), endpoint(endpoint)
{
    soap = soap_new();
    soap->connect_timeout = 5;  // 5秒连接超时
    soap->recv_timeout = 5;     // 5秒接收超时
    soap->send_timeout = 5;     // 5秒发送超时
}

OnvifDevice::~OnvifDevice()
{
    soap_destroy(soap);
    soap_end(soap);
    soap_free(soap);
}

bool OnvifDevice::setSystemDateTime(const QDateTime &newTime)
{
    // ... 实现同前文 ...
}

QDateTime OnvifDevice::getSystemDateTime() const
{
    _tds__GetSystemDateAndTime request;
    _tds__GetSystemDateAndTimeResponse response;
    
    if(soap_call___tds__GetSystemDateAndTime(
        soap, 
        endpoint.toStdString().c_str(), 
        nullptr, 
        &request, 
        &response) != SOAP_OK)
    {
        return QDateTime();
    }
    
    if(!response.SystemDateAndTime)
        return QDateTime();
    
    // 解析UTC时间
    auto utc = response.SystemDateAndTime->UTCDateTime;
    QDate date(utc->Date->Year, utc->Date->Month, utc->Date->Day);
    QTime time(utc->Time->Hour, utc->Time->Minute, utc->Time->Second);
    
    return QDateTime(date, time, Qt::UTC);
}

6. 常见问题与解决方案

6.1 认证失败问题

现象：返回401未授权错误
解决方案：

QString OnvifDevice::getAuthHeader()
{
    // 使用WS-Security认证
    soap_wsse_add_UsernameTokenDigest(
        soap, 
        nullptr, 
        "username", 
        "password");
    
    return QString();
}

6.2 时区设置无效

现象：时间设置成功但时区未生效
解决方法： - 确认设备支持的时区格式 - 使用标准时区标识（如”UTC+8”） - 检查设备是否支持时区设置

6.3 网络延迟问题

优化方案： - 实现超时重试机制 - 使用异步调用方式 - 添加本地时间校验

7. 性能优化建议

7.1 批量操作优化

// 批量设置多个设备时间
void setMultipleDevicesTime(const QList<OnvifDevice*> &devices, 
                          const QDateTime &newTime)
{
    QtConcurrent::map(devices, [newTime](OnvifDevice *device) {
        device->setSystemDateTime(newTime);
    }).waitForFinished();
}

7.2 缓存机制

缓存设备能力信息
实现时间同步结果缓存
使用本地时间校验减少网络请求

7.3 异步处理

// 使用Qt的异步机制
QFuture<bool> future = QtConcurrent::run([this, newTime](){
    return this->setSystemDateTime(newTime);
});

QFutureWatcher<bool> *watcher = new QFutureWatcher<bool>();
connect(watcher, &QFutureWatcher<bool>::finished, [watcher](){
    qDebug() << "Operation completed:" << watcher->result();
    watcher->deleteLater();
});
watcher->setFuture(future);

8. 实际应用案例

8.1 智慧城市监控系统

某智慧城市项目需要同步5000+摄像头时间，使用Qt开发的配置工具实现了： - 批量设备发现 - 自动时区配置 - 定时同步校准（NTP服务器）

8.2 工业质检系统

在生产线视频质检系统中： - 实现设备时间与质检系统毫秒级同步 - 自动校正夏令时 - 异常时间自动报警

9. 总结与展望

9.1 技术总结

Onvif时间设置需要严格遵循协议规范
Qt的跨平台特性非常适合设备管理软件开发
gSOAP工具链成熟但学习曲线较陡

9.2 未来发展方向

基于ONVIF Profile T的新时间特性
与NTP协议的深度集成
区块链时间戳认证

9.3 推荐学习资源

《ONVIF协议规范文档》
《Qt网络编程权威指南》
gSOAP官方文档

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