Qt编写视频监控系统（移动侦测/遮挡报警/区域入侵/越界侦测/报警输入输出等）

时间：2022-12-10 22:51:40

一、前言

得益于标准的onvif协议，各大监控厂商的设备都会支持onvif协议，在onvif协议中就包括了事件订阅机制，通过这个机制，可以拿到各种报警事件，比如移动侦测/遮挡报警/区域入侵/越界侦测/报警输入输出等，这样就不用自己去搞算法识别，相当于前端设备在后台配置好以后都自己运算掉，客户端这边就没有什么压力，分散在各个前端设备去处理，和有个高大上的名词叫什么边缘计算类似。如果在客户端这边处理这么多通道的算法识别，每个通道每秒钟起码要拿到一张图片去处理，运算压力非常大，而且很多算法默认走的CPU，搞得CPU占用很高，本来64个通道就几乎要把这个电脑的CPU榨干，哪里还有更多的空闲CPU留给算法运算，除非用专门的算法服务器，要么搞点简单的运算，要么强劲的配置，要么走fpga这种专用加速。如果是要从简单通用着手，兼容各大厂家的设备，就走onvif协议，拿到报警事件后，再通过onvif抓图或者直接打开的通道截图即可，这样就完美的组成了图文警情模块，一旦识别到某个摄像头报警，解析出对应的事件内容，抓图或者截图完成后，将文字信息和抓拍图片插入到图文警情列表中，一般都是最新的插入在最前面，当然也可以自行设置报警等级。

最初做的收到报警事件后就抓图写在一起，在只有几个通道或者分开报警的时候，还能处理，一旦通道多了，而且多个通道同时报警的话，很可能卡主，而且可能由于来不及处理导致丢掉一些事件，所以后面改成了专门线程处理，保证抓图完成后再插入到图文警情列表中。在线程中采用万能办法QMetaObject::invokeMethod和UI交互。

由于onvif事件有多种，而且不同厂家对应关键字对应的事件含义可能不一样，要做就做完美一点，所以又增加了事件字典表，对应内容 事件等级/唯一标识/报警字样/解除字样，用户如果有自己特有的可以自行打开这个字典表增加即可，而且这个字典表还可以用来过滤，比如不在这个字典表中的就不处理，按照用户需要的来。

常用几种事件字典：

  1. 1,IsMotion,有人在移动,移动结束
  2. 1,IsInside,有人在闯入,入侵结束
  3. 1,LogicalState,开关量报警,报警结束
  4. 1,State,开关量联动,联动结束

onvif主要功能：

  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。

二、效果图

Qt编写视频监控系统（移动侦测/遮挡报警/区域入侵/越界侦测/报警输入输出等）

三、体验地址

  1. 体验地址：https://pan.baidu.com/s/1d7TH_GEYl5nOecuNlWJJ7g 提取码：01jf 文件名：bin_video_system。
  2. 国内站点：https://gitee.com/feiyangqingyun
  3. 国际站点：https://github.com/feiyangqingyun
  4. 个人主页：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun
  5. 知乎主页：https://www.zhihu.com/people/feiyangqingyun/
  6. 在线文档：https://feiyangqingyun.gitee.io/qwidgetdemo/video_system/

四、相关代码

#include "onvifevent.h"

OnvifEvent::OnvifEvent(QObject *parent) : QObject(parent)
{
    device = (OnvifDevice *)parent;

    //事件定时器请求事件地址
    timerEvent = new QTimer(this);
    connect(timerEvent, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(getEvent()));
    timerEvent->setInterval(10 * 60 * 1000);

    //消息定时器请求事件内容
    timerMessage = new QTimer(this);
    connect(timerMessage, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(pullMessage()));
    timerMessage->setInterval(1 * 60 * 1000);
}

void OnvifEvent::receiveEvent(const OnvifEventInfo &event)
{
    if (!event.dataName.isEmpty()) {
        emit receiveEvent(device->onvifAddr, event);
        //正确格式 2020-10-10T08:40:14Z|LogicalState>|1
        //过滤格式 2020-10-10T08:23:11.000000Z|State|true>
        if (event.time.length() != 20) {
            return;
        }
    }

    pullMessage();
}

QString OnvifEvent::getEvent(const QString &timeout)
{
    //读取文件传入带用户认证的通用头部数据和其他参数构建要发送的数据
    QString file = OnvifHelper::getFile(":/onvifsend/CreatePullPointSubscription.xml");
    file = file.arg(device->getHeadData()).arg(timeout);

    //发送网络请求
    QByteArray dataSend = file.toUtf8();
    QNetworkReply *reply = device->request->post(device->eventUrl, dataSend, OnvifRequest::timeout + 500);

    //拿到请求结果并处理数据
    QByteArray dataReceive;
    bool ok = device->checkData(reply, dataReceive, "订阅事件服务");
    if (ok) {
        //解析事件请求地址
        OnvifQuery query;
        if (query.setData(dataReceive)) {
            eventAddr = query.getEventAddr();
            QTimer::singleShot(100, this, SLOT(pullMessage()));
        }
    }

    //启动事件定时器
    if (!timerEvent->isActive()) {
        timerEvent->start();
    }

    //启动消息定时器
    if (!timerMessage->isActive()) {
        //timerMessage->start();
    }

    return eventAddr;
}

void OnvifEvent::pullMessage(const QString &timeout)
{
    QMutexLocker locker(&mutex);
    if (eventAddr.isEmpty()) {
        return;
    }

    emit receiveInfo(QString("请求事件 -> %1").arg(eventAddr));

    //读取文件传入带用户认证的通用头部数据和其他参数构建要发送的数据
    QString uuid = OnvifHelper::getUuid();
    QString file = OnvifHelper::getFile(":/onvifsend/PullMessages.xml");
    file = file.arg(device->getUserToken()).arg(uuid).arg(eventAddr).arg(timeout);

    //发送网络请求
    QByteArray dataSend = file.toUtf8();
    device->request->post2(eventAddr, dataSend);
}

五、功能特点

（一）、软件模块

  1. 视频监控模块，各种停靠小窗体子模块，包括设备列表、图文警情、窗口信息、云台控制、预置位、巡航设置、设备控制、悬浮地图、网页浏览等。
  2. 视频回放模块，包括本地回放、远程回放、设备播放、图片回放、视频上传等。
  3. 电子地图模块，包括图片地图、在线地图、离线地图、路径规划等。
  4. 日志查询模块，包括本地日志、设备日志等。
  5. 系统设置模块，包括系统设置（基本设置、视频参数、数据库设置、地图配置、串口配置等）、录像机管理、摄像机管理、轮询配置、录像计划、用户管理等。

（二）、基础功能

  1. 支持各种视频流（rtsp、rtmp、http等）、视频文件（mp4、rmvb、avi等）、本地USB摄像机播放。
  2. 支持多画面切换，包括1、4、6、8、9、13、16、25、36、64画面切换。
  3. 支持全屏切换，多种切换方式包括鼠标右键菜单、工具栏按钮、快捷键（alt+enter全屏，esc退出全屏）。
  4. 支持视频轮询，包括1、4、9、16画面轮询，可设置轮询分组（轮询预案）、轮询间隔、码流类型等。
  5. 支持onvif协议，包括设备搜索、云台控制、预置位、设备控制（图片参数、校对时间、系统重启，抓拍图片等）。
  6. 支持权限管理，不同的用户可以对应不同的模块权限，比如删除日志、关闭系统等。
  7. 数据库支持多种，包括sqlite、mysql、sqlserver、postgresql、oracle、人大金仓等。
  8. 本地USB摄像机支持设置分辨率、帧率等参数。
  9. 所有停靠模块都自动生成对应的菜单用来控制显示和隐藏，在标题栏右键可以弹出。
  10. 支持显示所有模块、隐藏所有模块、复位普通布局、复位全屏布局。
  11. 双击设备弹出实时预览视频，支持图片地图、在线地图、离线地图等。
  12. 摄像机节点拖曳到对应窗体播放视频，同时支持拖曳本地文件直接播放。
  13. 删除视频支持鼠标右键删除、悬浮条关闭删除、拖曳到视频监控面板外删除等多种方式。
  14. 图片地图上设备按钮可*拖动，自动保存位置信息。百度地图上可以鼠标单击获取经纬度信息，用来更新设备位置。
  15. 视频监控面板窗体中任意通道支持拖曳交换，瞬间响应。
  16. 封装了百度地图，视图切换，运动轨迹，设备点位，鼠标按下获取经纬度等。
  17. 双击节点、拖曳节点、拖曳窗体交换位置等操作，均自动更新保存最后的播放地址，下次软件打开自动应用。
  18. 右下角音量条控件，失去焦点自动隐藏，音量条带静音图标。
  19. 支持视频截图，可指定单个或者对所有通道截图，底部小工具栏也有截图按钮。
  20. 支持超时自动隐藏鼠标指针、自动全屏机制。
  21. 支持onvif云台控制，可上下左右移动云台摄像机，包括复位和焦距调整等。
  22. 支持onvif预置位，可以添加、删除、修改预置位，可以调用起始位。
  23. 支持onvif图像参数设置，包括明亮度、对比度、饱和度、尖锐度等。
  24. 支持onvif其他操作，包括抓图、网络设置、校时、重启、事件订阅等。
  25. 支持任意onvif摄像机，包括但不限于海康、大华、宇视、天地伟业、华为等。
  26. 可保存视频，可选定时存储或者单文件存储，可选存储间隔时间。
  27. 可设置视频流通信方式tcp+udp，可设置视频解码是速度优先、质量优先、均衡等。
  28. 可设置软件中文名称、英文名称、LOGO图标等。
  29. 存储的视频文件支持导出到指定目录，支持批量上传到服务器。
  30. 完善的录像计划设置，支持每个通道7乘24小时每半小时设置是否存储录像。

（三）、特色功能

  1. 主界面采用停靠窗体模式，各种组件以小模块的形式加入，可自定义任意模块加入。
  2. 停靠模块可拖动任意位置嵌入和悬浮，支持最大化全屏，支持多屏幕。
  3. 双重布局文件存储机制，正常模式、全屏模式都对应不同的布局方案，自动切换和保存，比如全屏模式可以突出几个模块透明显示在指定位置，更具科幻感现代化。
  4. 原创onvif协议机制，采用底层协议解析（udp广播搜索+http请求执行命令）更轻量易懂易学习拓展，不依赖任何第三方组件比如gsoap。
  5. 原创数据导入、导出、打印机制，跨平台不依赖任何组件，瞬间导出数据。
  6. 内置多个原创组件，宇宙超值超级牛逼，包括数据导入导出组件（导出到xls、pdf、打印）、数据库组件（数据库管理线程、自动清理数据线程、万能分页、数据请求等）、地图组件、视频监控组件、文件多线程收发组件、onvif通信组件、通用浏览器内核组件等。
  7. 自定义信息框+错误框+询问框+右下角提示框（包含多种格式）等。
  8. 精美换肤，高达17套皮肤样式随意更换，所有样式全部统一，包括菜单等。
  9. 视频控件悬浮条可以自行增加多个按钮，监控界面底部小工具栏也可自行增加按钮。
  10. 双击摄像机节点自动播放视频，双击节点自动依次添加视频，会自动跳到下一个，双击父节点自动添加该节点下的所有视频。可选主码流、子码流。
  11. 录像机管理、摄像机管理，可添加删除修改导入导出打印信息，立即应用新的设备信息生成树状列表，不需重启。
  12. 可选多种内核*切换，ffmpeg、vlc、mpv等，均可在pro中设置。推荐用ffmpeg，跨平台最多，默认提供好了linux和mac平台上编译好的库。
  13. 支持硬解码，可设置硬解码类型（qsv、dxva2、d3d11va等）。
  14. 默认采用opengl绘制视频，超低的CPU资源占用，支持yuyv和nv12两种格式绘制，很牛逼。
  15. 高度可定制化，用户可以很方便的在此基础上衍生自己的功能，比如增加自定义模块，增加运行模式、机器人监控、无人机监控、挖掘机监控等。
  16. 支持xp、win7、win10、win11、linux、mac、各种国产系统（UOS、中标麒麟、银河麒麟等）、嵌入式linux等系统。
  17. 注释完整，项目结构清晰，超级详细完整的使用开发手册，精确到每个代码文件的功能说明，不断持续迭代版本。
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