ONVIF 摄像头视频流获取 - 步骤与Python例程

news2024/11/14 13:56:05

1.基本流程

  1. 加入组播udp接口,查询子网内在线的ONVIF摄像头的设备地址:
    设备地址形如:http://192.168.0.6/onvif/device_service
    这一步,参看上一篇发文:[ONVIF系列 - 01] 简介 - 设备发现 - 相关工具-CSDN博客
  2. 查询mediaService Uri地址
    mediaService地址形如:
    http://192.168.0.6/onvif/Media
  3. 查询用户的Profiles,得到一个我们需要的Profile
    Profile形如:Profile_1
  4. 发出查询Profile详情请求给ONVIF mediaServiceUri得到最终的媒体流Uri:
    形如:rtsp://192.168.0.6:554/Streaming/Channels/101?transportmode=unicast&profile=Profile_1

1.1 Python代码

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
# 获取当前脚本文件所在目录的父目录,并构建相对路径
import os
import sys
current_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
project_path = os.path.join(current_dir, '..')
sys.path.append(project_path)
sys.path.append(current_dir)

import asyncio
import aiohttp
import xml.etree.ElementTree as ET
from httpx import AsyncClient, DigestAuth
import httpx

# ONVIF 设备服务 URL
device_service_url = 'http://192.168.0.6/onvif/device_service'
username = 'xxxxx'
password = 'xxxxxxx'

async def get_device_information(session, url):
    headers = {'Content-Type': 'application/soap+xml'}
    body = """<s:Envelope xmlns:s="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope"
                        xmlns:tds="http://www.onvif.org/ver10/device/wsdl">
                <s:Header/>
                <s:Body>
                  <tds:GetServices>
                    <tds:IncludeCapability>false</tds:IncludeCapability>
                  </tds:GetServices>
                </s:Body>
              </s:Envelope>"""
    
    try:
        response = httpx.post(url, headers=headers, data=body, auth=DigestAuth(username, password))
        return response.text
    except Exception as e:
        print(f'An error occurred: {e}')
        return None
        
def parse_media_service_url(device_response):
    media_service_url = None
    root = ET.fromstring(device_response)
    ns = {'soap': 'http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope', 'tds': 'http://www.onvif.org/ver10/device/wsdl'}
    services = root.find('.//tds:GetServicesResponse', namespaces=ns)
    #print(services)
    # 查找 <tds:XAddr> 元素
    for s in services:
        ns1 = s.find('.//tds:Namespace', namespaces=ns)
        if(ns1 is not None):
            print('........ns................',ns1.text)
            if('media' in ns1.text) and ('ver10' in ns1.text):
                 addr = s.find('.//tds:XAddr', namespaces = ns)
                 if(addr is not None):
                      #print('........addr................',addr)
                      media_service_url = addr.text
    return media_service_url

async def get_media_profiles(session, media_service_url):
    headers = {'Content-Type': 'application/soap+xml'}
    body = """<soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope" xmlns:media="http://www.onvif.org/ver10/media/wsdl">
                <soapenv:Header/>
                    <soapenv:Body>
                        <media:GetProfiles/>
                    </soapenv:Body>
                </soapenv:Envelope>"""
    try:
        response = httpx.post(media_service_url, headers=headers, data=body, auth=DigestAuth(username, password))
        return response.text
    except Exception as e:
        print(f'An error occurred: {e}')
        return None
        
def parse_media_profile(profile_response):
    profile_token = None
    root = ET.fromstring(profile_response)
    ns = {'trt': 'http://www.onvif.org/ver10/media/wsdl', 'tt': 'http://www.onvif.org/ver10/schema'}
    profiles = root.find('.//trt:GetProfilesResponse', namespaces=ns)
    # 查找 <tds:XAddr> 元素
    for s in profiles:
        profile_token = s.get('token')
        print(profile_token)
        break
    return profile_token

async def get_video_stream_url(session, media_service_url, profileToken):
    headers = {'Content-Type': 'application/soap+xml'}
    body = """<s:Envelope xmlns:s="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope"
                 xmlns:t="http://www.onvif.org/ver10/media">
        <s:Body>
            <t:GetStreamUri>
                <t:StreamSetup>
                    <t:Stream>RTP-Unicast</t:Stream>
                    <t:Transport>
                        <t:Protocol>RTSP</t:Protocol>
                    </t:Transport>
                </t:StreamSetup>
                <t:ProfileToken>YourProfileToken</t:ProfileToken>
            </t:GetStreamUri>
        </s:Body>
    </s:Envelope>"""
    
    try:
        src_sub_str = '<t:ProfileToken>YourProfileToken</t:ProfileToken>'
        real_sub_str = f'<t:ProfileToken>{profileToken}</t:ProfileToken>'
        body = body.replace(src_sub_str, real_sub_str)
        response = httpx.post(media_service_url, headers=headers, data=body, auth=DigestAuth(username, password))
        return response.text
    except Exception as e:
        print(f'An error occurred: {e}')
        return None
        
def parse_video_stream_url(media_response):
    root = ET.fromstring(media_response)
    ns = {'soap': 'http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope', 'trt': 'http://www.onvif.org/ver10/media/wsdl','tt': 'http://www.onvif.org/ver10/schema'}
    uri = root.find('.//trt:GetStreamUriResponse//trt:MediaUri//tt:Uri', namespaces=ns) #//trt:MediaUri
    if uri is not None:
        return uri.text
    return None

async def main():
     async with httpx.AsyncClient() as session:
        device_response = await get_device_information(session, device_service_url)
        #print(device_response)
        print('>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>step1 get media soap addr')
        media_service_url = parse_media_service_url(device_response)
        print(media_service_url)
        if not media_service_url:
            print("Media service URL not found")
            return   
        profile_response = await get_media_profiles(session, media_service_url)
        #print(profile_response)
        print('>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>step2 get profile token')
        profile = parse_media_profile(profile_response)
        #print(profile)
        if not profile:
            print("Media profile not found")
            
        media_response = await get_video_stream_url(session, media_service_url, profile)
        print(media_response)
        print('>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>step3 get stream url')
        video_stream_url = parse_video_stream_url(media_response)
        print("Video Stream URL:", video_stream_url)

# 运行异步主函数
if __name__ == '__main__':
    asyncio.run(main())

1.2 代码说明

1.2.1 权限控制

soap消息如果涉及权限控制,asyncio需要借助httpx才能进行——就是ONVIF,Post Soap消息时涉及的auth=DigestAuth()。

1.2.2 soap消息

soap消息是一个xml, 我们使用ET.fromstring(device_response)来进行处理。

1.2.3 xml解析的名字空间

xml解析中一个重要的概念是ns,名字空间,如果我们需要的信息被包裹为:

<trt:GetStreamUriResponse><trt:MediaUri><tt:Uri>rtsp://192.168.0.6:554/Streaming/Channels/101?transportmode=unicast&amp;profile=Profile_1</tt:Uri>
<tt:InvalidAfterConnect>false</tt:InvalidAfterConnect>
<tt:InvalidAfterReboot>false</tt:InvalidAfterReboot>
<tt:Timeout>PT60S</tt:Timeout>
</trt:MediaUri>
</trt:GetStreamUriResponse>

注意xml元素的被冒号:分割的前导部分,比如trt,tt,这些元素在进行解析前需要预先声明:

ns = {'soap': 'http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope', 'tds': 'http://www.onvif.org/ver10/device/wsdl'}

1.2.4 xml元素的逐级搜索

xml解析类似json,可以先拿到一个分支节点,再以分支节点为搜索起点,继续搜索,比如:

def parse_media_service_url(device_response):
    media_service_url = None
    root = ET.fromstring(device_response)
    ns = {'soap': 'http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope', 'tds': 'http://www.onvif.org/ver10/device/wsdl'}
    services = root.find('.//tds:GetServicesResponse', namespaces=ns)
    #print(services)
    # 查找 <tds:XAddr> 元素
    for s in services:
        ns1 = s.find('.//tds:Namespace', namespaces=ns)
        if(ns1 is not None):
            print('........ns................',ns1.text)
            if('media' in ns1.text) and ('ver10' in ns1.text):
                 addr = s.find('.//tds:XAddr', namespaces = ns)
                 if(addr is not None):
                      #print('........addr................',addr)
                      media_service_url = addr.text
    return media_service_url

1.2.5  xml元素的按照路径信息一次定位

def parse_video_stream_url(media_response):
    root = ET.fromstring(media_response)
    ns = {'soap': 'http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope', 'trt': 'http://www.onvif.org/ver10/media/wsdl','tt': 'http://www.onvif.org/ver10/schema'}
    uri = root.find('.//trt:GetStreamUriResponse//trt:MediaUri//tt:Uri', namespaces=ns) #//trt:MediaUri
    if uri is not None:
        return uri.text
    return None 

2交互过程的回应帧和特征信息

2.1查询onvif device uri得到media services uri

2.1.1 查询帧

    headers = {'Content-Type': 'application/soap+xml'}
    body = """<s:Envelope xmlns:s="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope"
                        xmlns:tds="http://www.onvif.org/ver10/device/wsdl">
                <s:Header/>
                <s:Body>
                  <tds:GetServices>
                    <tds:IncludeCapability>false</tds:IncludeCapability>
                  </tds:GetServices>
                </s:Body>
              </s:Envelope>"""

2.1.2 回应帧( 片段)

<tds:Service><tds:Namespace>http://www.onvif.org/ver10/media/wsdl</tds:Namespace>
<tds:XAddr>http://192.168.0.6/onvif/Media</tds:XAddr>
<tds:Version><tt:Major>2</tt:Major>
<tt:Minor>60</tt:Minor>
</tds:Version>
</tds:Service>

回应帧中可能有多个media services接口,选择版本最低的就行:

........ns................ http://www.onvif.org/ver10/device/wsdl
........ns................ http://www.onvif.org/ver10/media/wsdl
........ns................ http://www.onvif.org/ver10/events/wsdl
........ns................ http://www.onvif.org/ver20/imaging/wsdl
........ns................ http://www.onvif.org/ver10/deviceIO/wsdl
........ns................ http://www.onvif.org/ver20/analytics/wsdl
........ns................ http://www.onvif.org/ver20/media/wsdl 

2.2 查询media sevices uri Profiles得到所需Profile

2.2.1 查询帧

    headers = {'Content-Type': 'application/soap+xml'}
    body = """<soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope" xmlns:media="http://www.onvif.org/ver10/media/wsdl">
                <soapenv:Header/>
                    <soapenv:Body>
                        <media:GetProfiles/>
                    </soapenv:Body>
                </soapenv:Envelope>"""

2.2.2 回应帧(片段)

<trt:GetProfilesResponse><trt:Profiles token="Profile_1" fixed="true"><tt:Name>mainStream</tt:Name>
<tt:VideoSourceConfiguration token="VideoSourceToken"><tt:Name>VideoSourceConfig</tt:Name>
<tt:UseCount>2</tt:UseCount>
<tt:SourceToken>VideoSource_1</tt:SourceToken>
<tt:Bounds x="0" y="0" width="1920" height="1080"></tt:Bounds>
</tt:VideoSourceConfiguration>
<tt:VideoEncoderConfiguration token="VideoEncoderToken_1"><tt:Name>VideoEncoder_1</tt:Name>
<tt:UseCount>1</tt:UseCount>
<tt:Encoding>H264</tt:Encoding>
<tt:Resolution><tt:Width>1920</tt:Width>
<tt:Height>1080</tt:Height>
</tt:Resolution>
<tt:Quality>3.000000</tt:Quality>
<tt:RateControl><tt:FrameRateLimit>10</tt:FrameRateLimit>
<tt:EncodingInterval>1</tt:EncodingInterval>
<tt:BitrateLimit>1024</tt:BitrateLimit>
</tt:RateControl>
<tt:H264><tt:GovLength>20</tt:GovLength>
<tt:H264Profile>Main</tt:H264Profile>
</tt:H264>

2.3 查询 media services uri得到流媒体uri

2.3.1 查询帧

    headers = {'Content-Type': 'application/soap+xml'}
    body = """<s:Envelope xmlns:s="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope"
                 xmlns:t="http://www.onvif.org/ver10/media">
        <s:Body>
            <t:GetStreamUri>
                <t:StreamSetup>
                    <t:Stream>RTP-Unicast</t:Stream>
                    <t:Transport>
                        <t:Protocol>RTSP</t:Protocol>
                    </t:Transport>
                </t:StreamSetup>
                <t:ProfileToken>YourProfileToken</t:ProfileToken>
            </t:GetStreamUri>
        </s:Body>
    </s:Envelope>"""

2.3.2 回应帧(片段)

<trt:GetStreamUriResponse><trt:MediaUri><tt:Uri>rtsp://192.168.0.6:554/Streaming/Channels/101?transportmode=unicast&amp;profile=Profile_1</tt:Uri>
<tt:InvalidAfterConnect>false</tt:InvalidAfterConnect>
<tt:InvalidAfterReboot>false</tt:InvalidAfterReboot>
<tt:Timeout>PT60S</tt:Timeout>
</trt:MediaUri>
</trt:GetStreamUriResponse>

附录A 与ONVIF视频流地址获取相关的摄像头回应帧

1. MediaService Uri查询回应

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<env:Envelope xmlns:env="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope" xmlns:soapenc="http://www.w3.org/2003/05/soap-encoding" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:tt="http://www.onvif.org/ver10/schema" xmlns:tds="http://www.onvif.org/ver10/device/wsdl" xmlns:trt="http://www.onvif.org/ver10/media/wsdl" xmlns:timg="http://www.onvif.org/ver20/imaging/wsdl" xmlns:tev="http://www.onvif.org/ver10/events/wsdl" xmlns:tptz="http://www.onvif.org/ver20/ptz/wsdl" xmlns:tan="http://www.onvif.org/ver20/analytics/wsdl" xmlns:tst="http://www.onvif.org/ver10/storage/wsdl" xmlns:ter="http://www.onvif.org/ver10/error" xmlns:dn="http://www.onvif.org/ver10/network/wsdl" xmlns:tns1="http://www.onvif.org/ver10/topics" xmlns:tmd="http://www.onvif.org/ver10/deviceIO/wsdl" xmlns:wsdl="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl" xmlns:wsoap12="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap12" xmlns:http="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/http" xmlns:d="http://schemas.xmlsoap.org/ws/2005/04/discovery" xmlns:wsadis="http://schemas.xmlsoap.org/ws/2004/08/addressing" xmlns:wsnt="http://docs.oasis-open.org/wsn/b-2" xmlns:wsa="http://www.w3.org/2005/08/addressing" xmlns:wstop="http://docs.oasis-open.org/wsn/t-1" xmlns:wsrf-bf="http://docs.oasis-open.org/wsrf/bf-2" xmlns:wsntw="http://docs.oasis-open.org/wsn/bw-2" xmlns:wsrf-rw="http://docs.oasis-open.org/wsrf/rw-2" xmlns:wsaw="http://www.w3.org/2006/05/addressing/wsdl" xmlns:wsrf-r="http://docs.oasis-open.org/wsrf/r-2" xmlns:trc="http://www.onvif.org/ver10/recording/wsdl" xmlns:tse="http://www.onvif.org/ver10/search/wsdl" xmlns:trp="http://www.onvif.org/ver10/replay/wsdl" xmlns:tnshik="http://www.hikvision.com/2011/event/topics" xmlns:hikwsd="http://www.onvifext.com/onvif/ext/ver10/wsdl" xmlns:hikxsd="http://www.onvifext.com/onvif/ext/ver10/schema" xmlns:tas="http://www.onvif.org/ver10/advancedsecurity/wsdl" xmlns:tr2="http://www.onvif.org/ver20/media/wsdl" xmlns:axt="http://www.onvif.org/ver20/analytics"><env:Body><tds:GetServicesResponse><tds:Service><tds:Namespace>http://www.onvif.org/ver10/device/wsdl</tds:Namespace>
<tds:XAddr>http://192.168.0.6/onvif/device_service</tds:XAddr>
<tds:Version><tt:Major>17</tt:Major>
<tt:Minor>12</tt:Minor>
</tds:Version>
</tds:Service>
<tds:Service><tds:Namespace>http://www.onvif.org/ver10/media/wsdl</tds:Namespace>
<tds:XAddr>http://192.168.0.6/onvif/Media</tds:XAddr>
<tds:Version><tt:Major>2</tt:Major>
<tt:Minor>60</tt:Minor>
</tds:Version>
</tds:Service>
<tds:Service><tds:Namespace>http://www.onvif.org/ver10/events/wsdl</tds:Namespace>
<tds:XAddr>http://192.168.0.6/onvif/Events</tds:XAddr>
<tds:Version><tt:Major>2</tt:Major>
<tt:Minor>60</tt:Minor>
</tds:Version>
 

2.Profiles 查询回应

消息中对我们需要的部分做了标注

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<env:Envelope xmlns:env="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope" xmlns:soapenc="http://www.w3.org/2003/05/soap-encoding" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:tt="http://www.onvif.org/ver10/schema" xmlns:tds="http://www.onvif.org/ver10/device/wsdl" xmlns:trt="http://www.onvif.org/ver10/media/wsdl" xmlns:timg="http://www.onvif.org/ver20/imaging/wsdl" xmlns:tev="http://www.onvif.org/ver10/events/wsdl" xmlns:tptz="http://www.onvif.org/ver20/ptz/wsdl" xmlns:tan="http://www.onvif.org/ver20/analytics/wsdl" xmlns:tst="http://www.onvif.org/ver10/storage/wsdl" xmlns:ter="http://www.onvif.org/ver10/error" xmlns:dn="http://www.onvif.org/ver10/network/wsdl" xmlns:tns1="http://www.onvif.org/ver10/topics" xmlns:tmd="http://www.onvif.org/ver10/deviceIO/wsdl" xmlns:wsdl="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl" xmlns:wsoap12="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap12" xmlns:http="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/http" xmlns:d="http://schemas.xmlsoap.org/ws/2005/04/discovery" xmlns:wsadis="http://schemas.xmlsoap.org/ws/2004/08/addressing" xmlns:wsnt="http://docs.oasis-open.org/wsn/b-2" xmlns:wsa="http://www.w3.org/2005/08/addressing" xmlns:wstop="http://docs.oasis-open.org/wsn/t-1" xmlns:wsrf-bf="http://docs.oasis-open.org/wsrf/bf-2" xmlns:wsntw="http://docs.oasis-open.org/wsn/bw-2" xmlns:wsrf-rw="http://docs.oasis-open.org/wsrf/rw-2" xmlns:wsaw="http://www.w3.org/2006/05/addressing/wsdl" xmlns:wsrf-r="http://docs.oasis-open.org/wsrf/r-2" xmlns:trc="http://www.onvif.org/ver10/recording/wsdl" xmlns:tse="http://www.onvif.org/ver10/search/wsdl" xmlns:trp="http://www.onvif.org/ver10/replay/wsdl" xmlns:tnshik="http://www.hikvision.com/2011/event/topics" xmlns:hikwsd="http://www.onvifext.com/onvif/ext/ver10/wsdl" xmlns:hikxsd="http://www.onvifext.com/onvif/ext/ver10/schema" xmlns:tas="http://www.onvif.org/ver10/advancedsecurity/wsdl" xmlns:tr2="http://www.onvif.org/ver20/media/wsdl" xmlns:axt="http://www.onvif.org/ver20/analytics"><env:Body><trt:GetProfilesResponse><trt:Profiles token="Profile_1" fixed="true"><tt:Name>mainStream</tt:Name>
<tt:VideoSourceConfiguration token="VideoSourceToken"><tt:Name>VideoSourceConfig</tt:Name>
<tt:UseCount>2</tt:UseCount>
<tt:SourceToken>VideoSource_1</tt:SourceToken>
<tt:Bounds x="0" y="0" width="1920" height="1080"></tt:Bounds>
</tt:VideoSourceConfiguration>
<tt:VideoEncoderConfiguration token="VideoEncoderToken_1"><tt:Name>VideoEncoder_1</tt:Name>
<tt:UseCount>1</tt:UseCount>
<tt:Encoding>H264</tt:Encoding>
<tt:Resolution><tt:Width>1920</tt:Width>
<tt:Height>1080</tt:Height>
</tt:Resolution>
<tt:Quality>3.000000</tt:Quality>
<tt:RateControl><tt:FrameRateLimit>10</tt:FrameRateLimit>
<tt:EncodingInterval>1</tt:EncodingInterval>
<tt:BitrateLimit>1024</tt:BitrateLimit>
</tt:RateControl>
<tt:H264><tt:GovLength>20</tt:GovLength>
<tt:H264Profile>Main</tt:H264Profile>
</tt:H264>
<tt:Multicast><tt:Address><tt:Type>IPv4</tt:Type>
<tt:IPv4Address>0.0.0.0</tt:IPv4Address>
</tt:Address>
<tt:Port>8860</tt:Port>
<tt:TTL>128</tt:TTL>
<tt:AutoStart>false</tt:AutoStart>
</tt:Multicast>
<tt:SessionTimeout>PT5S</tt:SessionTimeout>
</tt:VideoEncoderConfiguration>
<tt:VideoAnalyticsConfiguration token="VideoAnalyticsToken"><tt:Name>VideoAnalyticsName</tt:Name>
<tt:UseCount>2</tt:UseCount>
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3. stream uri - Profile Desc 查询回应

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当前,设施农业正处于从传统模式向现代智慧农业加速跃迁的关键时期。数字孪生和大语言模型引领的技术变革浪潮为催生设施农业的创新发展模式提供了新的可能。二者携手打造的全场景数字化运营新范式,必将重塑农业生产的业态和价值链。农业科技工作者应顺应时代发展潮流,将数字孪生…

iOS-Swift 数据库 WCDB 二次封装使用/自定义字段映射类型

WCDB官方使用文档 WCDB简介 WCDB 是一个易用、高效、完整的移动数据库框架&#xff0c;它基于 SQLite 和 SQLCipher 开发&#xff0c;在微信中应用广泛&#xff0c;且支持在 C、Java、Kotlin、Swift、Objc 五种语言环境中使用。 整体架构&#xff1a; 对于WCDB详细的介绍和…

Tomcat安装教程

Tomcat官方网站&#xff1a;http://tomcat.apache.org/ 1.找到左边一栏有个Download&#xff0c;点击Tomcat 10 注意&#xff1a;Tomcat也是要下载JDK环境的&#xff0c;这里我使用Tomcat 10&#xff0c;JDK环境要大于等于11版本&#xff0c;具体可看下图&#xff1a; 2.下拉找…

更小、更安全、更透明:Google发布的Gemma推动负责任AI的进步

每周跟踪AI热点新闻动向和震撼发展 想要探索生成式人工智能的前沿进展吗&#xff1f;订阅我们的简报&#xff0c;深入解析最新的技术突破、实际应用案例和未来的趋势。与全球数同行一同&#xff0c;从行业内部的深度分析和实用指南中受益。不要错过这个机会&#xff0c;成为AI领…