Qt编写视频监控系统77-Onvif组件支持非正常时间的设备

一、前言

在经历了大量的现场设备测试，至少几十种厂家、几百种设备，遇见过奇奇怪怪的问题，一个个想方设法解决，发现有个问题是在下发鉴权的时候，需要带上设备的时间，而不是发送端的时间，如果带的不是设备上的时间很可能鉴权失败。这个问题亲测十几种市面上各种视频监控系统客户端，均未实现，通过抓包分析，客户端软件带的鉴权信息中是本地的时间，而不是设备的时间，导致根本无法通过onvif协议来加载该设备，这种体验非常的不友好，因为很可能设备出厂时间是1970年或者2000年等，而且设备上未必带有电池，断电后时间一长，时间很可能又恢复了，而设置日期时间指令也需要带上鉴权信息，但是好在获取日期时间指令是不需要鉴权信息的，于是通过这个为突破口，首次需要鉴权信息的指令前，主动获取下设备的日期时间，然后和本地的时间比较，取出一个秒数差值（设备上的时间和本地时间相差多少秒），如果设备是2000年那这个差值就是一个很大的负数值，在准备鉴权信息的时候，取本地时间加上这个差值即可，这样相当于下发的时间就是设备上的时间。如果设备上的时间更新过，则需要重新获取时间即可。

Onvif组件功能设计：

搜索设备，获取设备的信息比如厂家、型号等。
可指定网卡搜索，可能有多个网卡多个网段地址。
可手动指定单个设备地址搜索，用于组播搜索不通但是网络通的情况。
可以选择累加的方式统计搜索到的设备，在跨网段大量设备的情况下尤其需要。
获取设备的多个配置文件信息profile。
获取对应配置文件的视频流地址rtsp，以及分辨率等参数。
云台控制，上下左右移动，焦距放大缩小，相对和绝对移动。
获取预置位信息，增删改查，触发预置位。
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。
抓图，获取设备当前的图片。
获取和设备网络配置信息比如IP地址等。
获取和设置NTP时间同步以及设置设备时间。
获取和设置视频参数和图片参数（亮度、色彩、饱和度）。
重启设备。
增加、删除、修改、查询OSD信息。

二、效果图

在这里插入图片描述

三、体验地址

国内站点：https://gitee.com/feiyangqingyun
国际站点：https://github.com/feiyangqingyun
个人作品：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun/article/details/97565652
体验地址：https://pan.baidu.com/s/1d7TH_GEYl5nOecuNlWJJ7g 提取码：01jf 文件名：bin_video_system。

四、相关代码

QString OnvifOther::getDateTime()
{
    QString result = writeData("GetSystemDateAndTime", "tt:Year|tt:Month|tt:Day|tt:Hour|tt:Minute|tt:Second|tt:TZ", "获取设备时间", true, true);
    QStringList list = result.split(OnvifResultSplit);
    if (list.count() != 7) {
        return result;
    }

    QString year = getResult(list.at(0));
    QString month = getResult(list.at(1));
    QString day = getResult(list.at(2));
    QString hour = getResult(list.at(3));
    QString min = getResult(list.at(4));
    QString sec = getResult(list.at(5));

    //计算时区并赋值
    QString timezone = list.at(6);
    timezone = timezone.mid(6, timezone.length() - 6);
    device->timezone = timezone;

    //将日期根据时区进行运算
    QString str = QString("%1-%2-%3 %4:%5:%6").arg(year).arg(month).arg(day).arg(hour).arg(min).arg(sec);
    QDateTime dt = QDateTime::fromString(str, "yyyy-M-d h:m:s");
    if (!device->timezone.contains("GMT-08")) {
        dt = dt.addSecs(8 * 60 * 60);
    }

    //2023-05-22 新增时间差值计算(有些设备需要用设备的时间去鉴权)
    device->timeOffset = QDateTime::currentDateTime().secsTo(dt);

    //不足两位补零
    list = dt.toString("yyyy-M-d-h-m-s").split("-");
    result = QString("%1-%2-%3 %4:%5:%6 %7").arg(list.at(0)).arg(list.at(1), 2, '0').arg(list.at(2), 2, '0')
             .arg(list.at(3), 2, '0').arg(list.at(4), 2, '0').arg(list.at(5), 2, '0').arg(timezone);
    return result;
}

bool OnvifOther::setDateTime(const QDateTime &datetime, bool ntp)
{
    QStringList temp = datetime.toString("yyyy-M-d-h-m-s").split("-");
    QString wsdl = "http://www.onvif.org/ver10/device/wsdl";
    QString schema = "http://www.onvif.org/ver10/schema";

    QStringList list;
    list << QString("    <SetSystemDateAndTime xmlns=\"%1\">").arg(wsdl);
    list << QString("      <DateTimeType>%1</DateTimeType>").arg(ntp ? "NTP" : "Manual");
    list << QString("      <DaylightSavings>%1</DaylightSavings>").arg("false");
    list << QString("      <TimeZone>");
    list << QString("        <TZ xmlns=\"%1\">%2</TZ>").arg(schema).arg(ntp ? device->timezone : "CST-8");
    list << QString("      </TimeZone>");

    if (!ntp) {
        list << QString("      <UTCDateTime>");
        list << QString("        <Date xmlns=\"%1\">").arg(schema);
        list << QString("          <Year>%1</Year>").arg(temp.at(0));
        list << QString("          <Month>%1</Month>").arg(temp.at(1));
        list << QString("          <Day>%1</Day>").arg(temp.at(2));
        list << QString("        </Date>");
        list << QString("        <Time xmlns=\"%1\">").arg(schema);
        list << QString("          <Hour>%1</Hour>").arg(temp.at(3));
        list << QString("          <Minute>%1</Minute>").arg(temp.at(4));
        list << QString("          <Second>%1</Second>").arg(temp.at(5));
        list << QString("        </Time>");
        list << QString("      </UTCDateTime>");
    }

    list << QString("    </SetSystemDateAndTime>");

    QString result = writeData(list.join("\r\n"), "SetSystemDateAndTimeResponse", "设置设备时间", false);
    return result.contains("SetSystemDateAndTimeResponse");
}

QString OnvifXml::getUserToken(const QString &userName, const QString &userPwd, qint64 timeOffset)
{
    //要转成UTC格式的时间 "2019-08-10T03:31:37S"  "2020-10-11T09:24:44.988Z"
    //有些设备需要按照设备上的时间来鉴权(否则会失败)
    QDateTime DateTime = QDateTime::currentDateTime().addSecs(timeOffset).toUTC();
    QByteArray Created = DateTime.toString("yyyy-MM-ddThh:mm:ss.zzzZ").toLatin1();

    //指定字符串进行密码加密 LKqI6G/AikKCQrN0zqZFlg==
    QByteArray Nonce = Created.toBase64();
    QByteArray Nonce2 = QByteArray::fromBase64(Nonce);
    QByteArray Password = Nonce2 + Created + userPwd.toLatin1();
    Password = QCryptographicHash::hash(Password, QCryptographicHash::Sha1).toBase64();

    //固定字符串
    QString Enter = "\r\n        ";
    QString Type = "http://docs.oasis-open.org/wss/2004/01/oasis-200401-wss-username-token-profile-1.0#PasswordDigest";
    QString EncodingType = "http://docs.oasis-open.org/wss/2004/01/oasis-200401-wss-soap-message-security-1.0#Base64Binary";
    QString xmlns = "http://docs.oasis-open.org/wss/2004/01/oasis-200401-wss-wssecurity-utility-1.0.xsd";

    QStringList list;
    if (wsseToken) {
        list << QString("%1<wsse:Username>%2</wsse:Username>").arg(Enter).arg(userName);
        list << QString("%1<wsse:Password Type=\"%2\">%3</wsse:Password>").arg(Enter).arg(Type).arg(QString(Password));
        list << QString("%1<wsse:Nonce>%2</wsse:Nonce>").arg(Enter).arg(QString(Nonce));
        list << QString("%1<wsu:Created>%2</wsu:Created>").arg(Enter).arg(QString(Created));
    } else {
        list << QString("%1<Username>%2</Username>").arg(Enter).arg(userName);
        list << QString("%1<Password Type=\"%2\">%3</Password>").arg(Enter).arg(Type).arg(QString(Password));
        list << QString("%1<Nonce EncodingType=\"%2\">%3</Nonce>").arg(Enter).arg(EncodingType).arg(QString(Nonce));
        list << QString("%1<Created xmlns=\"%2\">%3</Created>").arg(Enter).arg(xmlns).arg(QString(Created));
    }

    list << QString("%1").arg("\r\n      ");
    return list.join("");
}

五、功能特点

5.1 软件模块

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。
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。
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。
日志查询模块，包括本地日志、设备日志等。
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。

5.2 基础功能

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。
支持多画面切换，包括1、4、6、8、9、13、16、25、36、64画面切换。
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）。
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。
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）。
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。
数据库支持多种，包括sqlite、mysql、sqlserver、postgresql、oracle、人大金仓等。
本地USB摄像机支持设置分辨率、帧率等参数。
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。
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。
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。
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。
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。
图片地图上设备按钮可自由拖动，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。
视频监控面板窗体中任意通道支持拖曳交换，瞬间响应。
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。
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。
右下角音量条控件，失去焦点自动隐藏，音量条带静音图标。
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。
支持超时自动隐藏鼠标指针、自动全屏机制。
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。
支持onvif预置位，可以添加、删除、修改预置位，可以调用起始位。
支持onvif图像参数设置，包括明亮度、对比度、饱和度、尖锐度等。
支持onvif其他操作，包括抓图、网络设置、校时、重启、事件订阅等。
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。
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。
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。
可设置软件中文名称、英文名称、LOGO图标等。
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。
完善的录像计划设置，支持每个通道7 * 24小时每半小时设置是否存储录像。

5.3 特色功能

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
可选多种内核自由切换，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。
支持硬解码，可设置硬解码类型（qsv、dxva2、d3d11va等）。
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，性能爆表。
标签和图形信息支持三种绘制方式，绘制到遮罩层、绘制到图片、源头绘制（对应信息可以存储到文件）。
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。
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。
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。