Qt編寫安防視訊監控系統60-子模組4雲臺控制

一、前言

雲臺控制是一個很老很基礎的模組了，視訊監控系統中必備的特殊模組之一，可以對選中的通道的攝像機（ONVIF協議），進行雲臺控制，可以控制球機的上下左右等各個方位的移動，還可以調節變倍步長，至於變焦和光圈，目前onvif協議中沒看到對應的協議支援，沒有實現。

雲臺移動總共有3種策略：絕對移動、相對移動、連續移動，本系統都支援三種策略，預設採用的連續移動，這也是大部分應用場景需要的，按下對應的方位進行移動，鬆開立即停止移動，非常人性化。

雲臺說明

• x、y、z 範圍都在0-1之間。
• x為負數，表示左轉，x為正數，表示右轉。
• y為負數，表示下轉，y為正數，表示上轉。
• z為正數，表示拉近，z為負數，表示拉遠。
• 通過x和y的組合，來實現雲臺的控制。
• 通過z的組合，來實現焦距控制。

二、功能特點

（一）軟體模組

1. 視訊監控模組，各種停靠小窗體子模組，包括裝置列表、圖文警情、視窗資訊、雲臺控制、預置位、巡航設定、裝置控制、懸浮地圖、網頁瀏覽等。
2. 視訊回放模組，包括本地回放、遠端回放、裝置播放、圖片回放、視訊上傳等。
3. 電子地圖模組，包括圖片地圖、線上地圖、離線地圖、路徑規劃等。
4. 日誌查詢模組，包括本地日誌、裝置日誌等。
5. 系統設定模組，包括系統設定（基本設定、視訊引數、資料庫設定、地圖配置、串列埠配置等）、錄影機管理、攝像機管理、輪詢配置、使用者管理等。

（二）基礎功能

1. 支援各種視訊流（rtsp、rtmp、http等）、視訊檔案（mp4、rmvb、avi等）、本地USB攝像機播放。
2. 支援多畫面切換，包括1、4、6、8、9、13、16、25、36、64畫面切換。
3. 支援全屏切換，多種切換方式包括滑鼠右鍵選單、工具欄按鈕、快捷鍵（alt+enter全屏，esc退出全屏）。
4. 支援視訊輪詢，包括1、4、9、16畫面輪詢，可設定輪詢分組（輪詢預案）、輪詢間隔、碼流型別等。
5. 支援onvif協議，包括裝置搜尋、雲臺控制、裝置控制（圖片引數、校對時間、系統重啟，抓拍圖片等）。
6. 支援許可權管理，不同的使用者可以對應不同的模組許可權，比如刪除日誌、關閉系統等。
7. 資料庫支援多種，包括sqlite、mysql、sqlserver、postgresql、oracle、人大金倉等。
8. 本地USB攝像機支援設定解析度、幀率等引數。
9. 所有停靠模組都自動生成對應的選單用來控制顯示和隱藏，在標題欄右鍵可以彈出。
10. 支援顯示所有模組、隱藏所有模組、復位普通佈局、復位全屏佈局。
11. 雙擊裝置彈出實時預覽視訊，支援圖片地圖、線上地圖、離線地圖等。
12. 攝像機節點拖曳到對應窗體播放視訊，同時支援拖曳本地檔案直接播放。
13. 刪除視訊支援滑鼠右鍵刪除、懸浮條關閉刪除、拖曳到視訊監控面板外刪除等多種方式。
14. 圖片地圖上裝置按鈕可自由拖動，自動儲存位置資訊。百度地圖上可以滑鼠單擊獲取經緯度資訊，用來更新裝置位置。
15. 視訊監控面板窗體中任意通道支援拖曳交換，瞬間響應。
16. 封裝了百度地圖，檢視切換，運動軌跡，裝置點位，滑鼠按下獲取經緯度等。
17. 雙擊節點、拖曳節點、拖曳窗體交換位置等操作，均自動更新儲存最後的播放地址，下次軟體開啟自動應用。
18. 右下角音量條控制元件，失去焦點自動隱藏，音量條帶靜音圖示。
19. 支援視訊截圖，可指定單個或者對所有通道截圖，底部小工具欄也有截圖按鈕。
20. 支援超時自動隱藏滑鼠指標、自動全屏機制。
21. 支援onvif雲臺控制，可上下左右移動雲臺攝像機，包括復位和焦距調整等。
22. 支援任意onvif攝像機，包括但不限於海康、大華、宇視、天地偉業、華為等。
23. 可儲存視訊，可選定時儲存或者單檔案儲存，可選儲存間隔時間。
24. 可設定視訊流通訊方式tcp+udp，可設定視訊解碼是速度優先、質量優先、均衡等。
25. 可設定軟體中文名稱、英文名稱、LOGO圖示等。
26. 儲存的視訊檔案支援匯出到指定目錄，支援批量上傳到伺服器。

（三）特色功能

1. 主介面採用停靠窗體模式，各種元件以小模組的形式加入，可自定義任意模組加入。
2. 停靠模組可拖動任意位置嵌入和懸浮，支援最大化全屏，支援多螢幕。
3. 雙重佈局檔案儲存機制，正常模式、全屏模式都對應不同的佈局方案，自動切換和儲存，比如全屏模式可以突出幾個模組透明顯示在指定位置，更具科幻感現代化。
4. 原創onvif協議機制，採用底層協議解析（udp廣播搜尋+http請求執行命令）更輕量易懂易學習拓展，不依賴任何第三方元件比如gsoap。
5. 原創資料匯入匯出機制，跨平臺不依賴任何元件，瞬間匯出資料。
6. 內建多個原創元件，宇宙超值超級牛逼，包括資料匯入匯出元件（匯出到xls、pdf、列印）、資料庫元件（資料庫管理執行緒、自動清理資料執行緒、萬能分頁、資料請求等）、地圖元件、視訊監控元件、檔案多執行緒收發元件、onvif通訊元件、通用瀏覽器核心元件等。
7. 自定義資訊框+錯誤框+詢問框+右下角提示框（包含多種格式）等。
8. 精美換膚，高達17套面板樣式隨意更換，所有樣式全部統一，包括選單等。
9. 視訊控制元件懸浮條可以自行增加多個按鈕，監控介面底部小工具欄也可自行增加按鈕。
10. 雙擊攝像機節點自動播放視訊，雙擊節點自動依次新增視訊，會自動跳到下一個，雙擊父節點自動新增該節點下的所有視訊。可選主碼流、子碼流。
11. 錄影機管理、攝像機管理，可新增刪除修改匯入匯出列印資訊，立即應用新的裝置資訊生成樹狀列表，不需重啟。
12. 可選多種核心自由切換，ffmpeg、vlc、mpv等，均可在pro中設定。推薦用ffmpeg，跨平臺最多，預設提供好了linux和mac平臺上編譯好的庫。
13. 支援硬解碼，可設定硬解碼型別（qsv、dxva2、d3d11va等）。
14. 預設採用opengl繪製視訊，超低的CPU資源佔用，支援yuyv和nv12兩種格式繪製，很牛逼。
15. 高度可定製化，使用者可以很方便的在此基礎上衍生自己的功能，比如增加自定義模組，增加執行模式、機器人監控、無人機監控、挖掘機監控等。
16. 支援xp、win7、win10、linux、mac、各種國產系統（UOS、中標麒麟、銀河麒麟等）、嵌入式linux等系統。
17. 註釋完整，專案結構清晰，超級詳細完整的使用開發手冊，精確到每個程式碼檔案的功能說明，不斷持續迭代版本。

三、體驗地址

1. 體驗地址：http://pan.baidu.com/s/1d7TH_GEYl5nOecuNlWJJ7g 提取碼：01jf 檔名：bin_video_system.zip。
2. 國內站點：http://gitee.com/feiyangqingyun
3. 國際站點：http://github.com/feiyangqingyun
4. 個人主頁：http://blog.csdn.net/feiyangqingyun
5. 知乎主頁：http://www.zhihu.com/people/feiyangqingyun/
6. 線上文件：http://feiyangqingyun.gitee.io/qwidgetdemo/video_system/

四、效果圖

五、核心程式碼

#include "frmipcptz.h"
#include "ui_frmipcptz.h"
#include "quihelper.h"
#include "devicehelper.h"
#include "deviceonvif.h"

frmIpcPtz::frmIpcPtz(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::frmIpcPtz)
{
    ui->setupUi(this);
    this->initForm();
    this->initIcon();
}

frmIpcPtz::~frmIpcPtz()
{
    delete ui;
}

bool frmIpcPtz::eventFilter(QObject *watched, QEvent *event)
{
    //滑鼠按下指定鬆開自動停止
    if (event->type() == QEvent::MouseButtonPress) {
        int position = 255;
        if (watched == ui->btnPtzZoomIn) {
            position = 9;
        } else if (watched == ui->btnPtzZoomOut) {
            position = 10;
        } else if (watched == ui->btnPtzFocusIn) {
            position = 11;
        } else if (watched == ui->btnPtzFocusOut) {
            position = 12;
        } else if (watched == ui->btnPtzApertureIn) {
            position = 13;
        } else if (watched == ui->btnPtzApertureOut) {
            position = 14;
        }

        QMetaObject::invokeMethod(this, "ptzControl", Qt::QueuedConnection, Q_ARG(int, position));
    } else if (event->type() == QEvent::MouseButtonRelease) {
        QMetaObject::invokeMethod(this, "ptzControl", Qt::QueuedConnection, Q_ARG(int, 255));
    }

    return QWidget::eventFilter(watched, event);
}

void frmIpcPtz::initForm()
{
    //安裝事件過濾器識別鬆開自動停止
    ui->btnPtzZoomIn->installEventFilter(this);
    ui->btnPtzZoomOut->installEventFilter(this);

    //繫結雲臺儀表盤按下和鬆開事件
    ui->gaugeCloud->setAutoRepeat(false);
    connect(ui->gaugeCloud, SIGNAL(mousePressed(int, QString)), this, SLOT(mousePressed(int, QString)));
    connect(ui->gaugeCloud, SIGNAL(mouseReleased(int, QString)), this, SLOT(mouseReleased(int, QString)));

    //關聯樣式改變訊號自動重新設定圖示
    connect(AppEvent::Instance(), SIGNAL(changeStyle()), this, SLOT(initIcon()));
}

void frmIpcPtz::initIcon()
{
    //設定圖形字型
    int fontSize = 15;
    IconHelper::setIcon(ui->btnPtzZoomIn, 0xf067, fontSize);
    IconHelper::setIcon(ui->btnPtzZoomOut, 0xf068, fontSize);
    IconHelper::setIcon(ui->btnPtzFocusIn, 0xf067, fontSize);
    IconHelper::setIcon(ui->btnPtzFocusOut, 0xf068, fontSize);
    IconHelper::setIcon(ui->btnPtzApertureIn, 0xf067, fontSize);
    IconHelper::setIcon(ui->btnPtzApertureOut, 0xf068, fontSize);
}

void frmIpcPtz::mousePressed(int position, const QString &strPosition)
{
    DeviceHelper::addMsg(QString("按下雲臺 %1").arg(strPosition));
    QMetaObject::invokeMethod(this, "ptzControl", Qt::QueuedConnection, Q_ARG(int, position));
}

void frmIpcPtz::mouseReleased(int position, const QString &strPosition)
{
    DeviceHelper::addMsg(QString("鬆開雲臺 %1").arg(strPosition));
    QMetaObject::invokeMethod(this, "ptzControl", Qt::QueuedConnection, Q_ARG(int, 255));
}

void frmIpcPtz::ptzControl(int position)
{
    //計算速度,轉為小數
    double step = (double)ui->sliderPtzStep->value() / 10;

    //根據按下的不同部位傳送雲臺控制命令
    //1. x、y、z 範圍都在0-1之間。
    //2. x為負數，表示左轉，x為正數，表示右轉。
    //3. y為負數，表示下轉，y為正數，表示上轉。
    //4. z為正數，表示拉近，z為負數，表示拉遠。
    //5. 通過x和y的組合，來實現雲臺的控制。
    //6. 通過z的組合，來實現焦距控制。

    //0-8依次表示底部/左下角/左側/左上角/頂部/右上角/右側/右下角/中間
    if (position == 0) {
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, 0.0, -step, 0.0);
    } else if (position == 1) {
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, -step, -step, 0.0);
    } else if (position == 2) {
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, -step, 0.0, 0.0);
    } else if (position == 3) {
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, -step, step, 0.0);
    } else if (position == 4) {
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, 0.0, step, 0.0);
    } else if (position == 5) {
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, step, step, 0.0);
    } else if (position == 6) {
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, step, 0.0, 0.0);
    } else if (position == 7) {
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, step, -step, 0.0);
    } else if (position == 8) {
        //先停止再復位
        DeviceOnvif::ptzControl(0, AppData::CurrentUrl, 0.0, 0.0, 0.0);
        //DeviceOnvif::ptzControl(1, AppData::CurrentUrl, 0.0, 0.0, 0.0);
    } else if (position == 9) {
        //變倍+
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, 0.0, 0.0, step);
    } else if (position == 10) {
        //變倍-
        DeviceOnvif::ptzControl(3, AppData::CurrentUrl, 0.0, 0.0, -step);
    } else if (position == 11) {
        //變焦+
    } else if (position == 12) {
        //變焦-
    } else if (position == 13) {
        //光圈+
    } else if (position == 14) {
        //光圈-
    } else {
        //停止
        DeviceOnvif::ptzControl(0, AppData::CurrentUrl, 0.0, 0.0, 0.0);
    }
}