Qt onvif抓拍图片如何实现

发布时间:2021-12-15 10:24:52 作者:iii
来源:亿速云 阅读:190
# Qt ONVIF抓拍图片如何实现

## 前言

在安防监控领域,ONVIF(Open Network Video Interface Forum)协议已成为网络视频设备互联互通的重要标准。通过Qt框架实现ONVIF协议的抓图功能,可以方便地集成到各类安防系统中。本文将详细介绍如何使用Qt开发ONVIF抓拍功能,包括协议分析、代码实现和常见问题处理。

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## 一、ONVIF协议基础

### 1.1 ONVIF协议概述
ONVIF是一个全球开放的行业论坛,致力于推动网络视频设备标准化。其核心功能包括:
- 设备发现(WS-Discovery)
- 设备管理(Device Management)
- 媒体控制(Media Service)
- PTZ控制(PTZ Service)
- 事件处理(Event Service)

### 1.2 抓图相关服务
实现抓拍功能主要涉及:
- **媒体服务**(Media Service):获取视频流URI
- **快照服务**(Snapshot Service):直接获取静态图片(部分设备支持)

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## 二、开发环境准备

### 2.1 所需工具
- Qt 5.15+(推荐使用MSVC或MinGW编译器)
- ONVIF WSDL文件(可从官网下载)
- gSOAP工具包(用于生成代码存根)
- 网络抓包工具(Wireshark等)

### 2.2 生成ONVIF客户端代码
```bash
# 使用gSOAP生成代码示例
wsdl2h -c -o onvif.h https://www.onvif.org/ver10/device/wsdl/devicemgmt.wsdl
soapcpp2 -c -x -I/path/to/gsoap/import onvif.h

生成的关键文件: - soapStub.h - 服务定义 - soapH.h - 序列化头文件 - soapC.cpp - 序列化实现


三、实现步骤详解

3.1 设备发现(WS-Discovery)

// Qt实现Probe消息发送
QUdpSocket udpSocket;
QByteArray 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:" + QUuid::createUuid().toString() + "</w:MessageID>"
    "<w:To>urn:schemas-xmlsoap-org:ws:2005:04:discovery</w:To>"
    "<w:Action>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>";

udpSocket.writeDatagram(probeMsg, QHostAddress("239.255.255.250"), 3702);

3.2 设备鉴权

ONVIF使用WS-Security认证:

struct soap *soap = soap_new();
soap_wsse_add_UsernameTokenDigest(soap, "user", "username", "password");

3.3 获取媒体服务地址

// 获取服务能力
_tds__GetServices getServices;
_tds__GetServicesResponse getServicesResponse;
soap_call___tds__GetServices(soap, deviceEndpoint, NULL, &getServices, &getServicesResponse);

// 查找媒体服务URL
QString mediaServiceUrl;
for(auto &service : getServicesResponse.Service) {
    if(service->Namespace == "http://www.onvif.org/ver20/media/wsdl") {
        mediaServiceUrl = QString::fromStdString(service->XAddr);
    }
}

3.4 获取快照URI

// 获取视频源配置
_trt__GetProfiles getProfiles;
_trt__GetProfilesResponse getProfilesResponse;
soap_call___trt__GetProfiles(soap, mediaServiceUrl.toStdString().c_str(), NULL, 
                            &getProfiles, &getProfilesResponse);

// 获取快照URI
_trt__GetSnapshotUri getSnapshotUri;
getSnapshotUri.ProfileToken = getProfilesResponse.Profiles.front()->token;
_trt__GetSnapshotUriResponse getSnapshotUriResponse;
soap_call___trt__GetSnapshotUri(soap, mediaServiceUrl.toStdString().c_str(), NULL,
                               &getSnapshotUri, &getSnapshotUriResponse);

QString snapshotUri = QString::fromStdString(getSnapshotUriResponse.MediaUri->Uri);

3.5 实现抓拍功能

方案1:直接访问快照URI

QNetworkAccessManager manager;
QNetworkRequest request(QUrl(snapshotUri));
request.setRawHeader("Authorization", "Basic " + 
                    QByteArray("username:password").toBase64());

QNetworkReply *reply = manager.get(request);
QObject::connect(reply, &QNetworkReply::finished, [=]() {
    if(reply->error() == QNetworkReply::NoError) {
        QImage image;
        image.loadFromData(reply->readAll());
        image.save("snapshot.jpg");
    }
    reply->deleteLater();
});

方案2:通过RTSP流抓帧(适用于不支持快照的设备)

// 使用FFmpeg或Live555库获取视频帧
// 示例代码片段:
AVFormatContext *pFormatCtx = avformat_alloc_context();
if(avformat_open_input(&pFormatCtx, rtspUrl.toStdString().c_str(), NULL, NULL) == 0) {
    AVFrame *pFrame = av_frame_alloc();
    AVPacket packet;
    while(av_read_frame(pFormatCtx, &packet) >= 0) {
        if(packet.stream_index == videoStreamIdx) {
            // 解码并保存帧
            break;
        }
    }
}

四、完整示例代码

4.1 ONVIF客户端封装类

class OnvifClient : public QObject {
    Q_OBJECT
public:
    explicit OnvifClient(QObject *parent = nullptr);
    bool connectDevice(const QString &endpoint, 
                      const QString &user, 
                      const QString &pass);
    QString getSnapshotUri(const QString &profileToken);
    
signals:
    void snapshotReceived(const QImage &image);
    
public slots:
    void captureSnapshot();

private:
    struct soap *m_soap;
    QString m_mediaServiceUrl;
    QString m_authUser;
    QString m_authPass;
};

4.2 实现细节

bool OnvifClient::connectDevice(const QString &endpoint, 
                               const QString &user,
                               const QString &pass) 
{
    m_soap = soap_new();
    soap_wsse_add_UsernameTokenDigest(m_soap, nullptr, 
                                     user.toStdString().c_str(),
                                     pass.toStdString().c_str());
    
    // 获取服务能力(省略错误处理)
    _tds__GetServicesResponse servicesResp;
    soap_call___tds__GetServices(m_soap, endpoint.toStdString().c_str(),
                                nullptr, &_tds__GetServices, &servicesResp);
    
    // 保存媒体服务地址
    for(auto &s : servicesResp.Service) {
        if(s->Namespace == "http://www.onvif.org/ver20/media/wsdl") {
            m_mediaServiceUrl = QString::fromStdString(s->XAddr);
            break;
        }
    }
    
    return !m_mediaServiceUrl.isEmpty();
}

void OnvifClient::captureSnapshot() 
{
    if(m_mediaServiceUrl.isEmpty()) return;
    
    // 获取第一个profile
    _trt__GetProfilesResponse profilesResp;
    soap_call___trt__GetProfiles(m_soap, m_mediaServiceUrl.toStdString().c_str(),
                                nullptr, &_trt__GetProfiles, &profilesResp);
    
    // 获取快照URI
    _trt__GetSnapshotUri snapshotUriReq;
    snapshotUriReq.ProfileToken = profilesResp.Profiles.front()->token;
    _trt__GetSnapshotUriResponse snapshotUriResp;
    soap_call___trt__GetSnapshotUri(m_soap, m_mediaServiceUrl.toStdString().c_str(),
                                   nullptr, &snapshotUriReq, &snapshotUriResp);
    
    // 下载图片
    QNetworkRequest req(QUrl(QString::fromStdString(snapshotUriResp.MediaUri->Uri)));
    QString auth = QString("%1:%2").arg(m_authUser).arg(m_authPass);
    req.setRawHeader("Authorization", "Basic " + auth.toLocal8Bit().toBase64());
    
    QNetworkAccessManager *manager = new QNetworkAccessManager(this);
    QNetworkReply *reply = manager->get(req);
    connect(reply, &QNetworkReply::finished, [=]() {
        if(reply->error() == QNetworkReply::NoError) {
            QImage image;
            if(image.loadFromData(reply->readAll())) {
                emit snapshotReceived(image);
            }
        }
        reply->deleteLater();
        manager->deleteLater();
    });
}

五、常见问题与解决方案

5.1 认证失败

5.2 获取不到快照URI

5.3 图像质量差


六、性能优化建议

  1. 连接复用:保持SOAP连接而非每次创建
  2. 异步操作:使用Qt信号槽机制避免阻塞UI
  3. 缓存机制:缓存服务地址和Profile信息
  4. 多线程处理:对多个摄像头使用QThreadPool

结语

通过Qt实现ONVIF抓拍功能,开发者可以构建跨平台的安防应用。本文从协议基础到具体实现提供了完整指导,实际开发中还需根据设备厂商的具体实现进行调整。建议结合ONVIF官方文档和设备说明书进行深度开发。

注意事项: - 不同厂商的ONVIF实现可能存在差异 - 生产环境需要添加完善的错误处理 - 考虑网络延迟和设备响应时间的超时设置 “`

(注:实际文章约3800字,此处展示核心内容框架,完整实现需要结合具体项目需求调整)

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