概述
在之前的文章中（《python-onvif实现客户端控制相机云台》），介绍过用python实现基于onvif协议的相机云台控制，考虑到嵌入式端的执行效率问题，还是需要实现C/C++版本的接口，因此尝试这方面的工作。经过将近一周的折腾，终于调通了onvif协议云台控制的代码，里边遇坑无数，从一个对onvif一无所知的小白，到最后顺利调通功能，还是有所收获的，将过程记录下来，给其他同学减少入坑的次数，目的也就达到了。话不多说，直接进入正题
1 预备知识
关于onvif的背景介绍，网上有很多资料，我这里就不具体展开，我之前也转载过一篇，《基于ONVIF协议的摄像头开发总结》，对onvif的原理有一个大概的介绍，而且许振坪博主的专栏也介绍的很详细，对onvif不了解的可以参考他的前几篇介绍文章。
2 开发流程
首先保证网络相机支持onvif协议，并且启用该协议，设置方法参考《海康相机之onvif测试工具使用》；
然后使用gsoap工具生成onvif代码框架；编写客户端程序，实现云台控制，客户端程序的调用流程会在后边详细介绍。
我要实现的是在嵌入式linux上开发客户端，来实现网络摄像头的云台控制。其它平台如x86、windows等平台流程类似，也同样可以采用类似的流程。
3 gsoap安装
用gsoap生成onvif代码框架的时候，主要用到wsdl2h和soapcpp2两个可执行文件，在gsoap/bin目录下，官方已经编译好win32和macosx平台的可执行文件，但linux下需要自己编译，因此我们使用源码编译的方法来生成这两个工具。
3.1 环境依赖
在编译之前，需要先安装OpenSSL，以便得到开启SSL/TLS的wsdl2h文件。建议先把系统中的SSL卸载掉重新安装，避免后边报错，卸载方法
sudo apt-get purge openssl下载链接：https://www.openssl.org/source/，下载1.0.2版本并解压到home目录下
进入目录安装
cd /openssl-1.0.2r
./config
sudo make
sudo make install3.2 安装gsoap
下载地址：https://sourceforge.net/projects/gsoap2/
下载后解压到home目录下，然后按照以下指令安装
$ cd gsoap-2.8
$ sudo make distclean
$ sudo ./configure --with-openssl=/usr/local/ssl/lib --host=arm-linux
$ sudo make
$ sudo make install说明：
--with-openssl的路径要与自己环境中的路径保持一致，如果是按照我上边源码安装SSL的方法，路径就是/usr/local/ssl/lib。
--host用来指定生成Gsoap工具的编译器，如果是在x86上面执行的，则默认的就可以，即不用配置。
--prefix用来指定生成工具的路径，采用默认即可。
查看安装路径
$ which wsdl2h
/usr/local/bin/wsdl2h
找到文件夹/usr/local/bin，找到wsdl2h和soapcpp2这两个可执行文件，拷贝到/home/gsoap-2.8/gsoap/bin路径下，方便我们使用。
4 gsoap生成代码框架
经过上边的步骤，环境已经准备完毕，接下来就可以生成代码框架了
4.1 wsdl文件准备
下载地址：https://www.onvif.org/profiles/specifications/
在Onvif官网Specification页面中下载提供的功能相应的wsdl文件，如analytics.wsdl；devicemgmt.wsdl等。直接将WSDL的链接另存为，保存下来就是wsdl文件了。因为不太确定哪些文件不需要，所以我这里全部都下载了，全部放在bin下新建的wsdl文件夹内，包括这些wsdl中需要调用的xsd文件，
在gsoap2.8/gsoap/bin目录下，新建一个文件夹wsdl，用来存放刚才下载的所有wsdl和xsd文件。
4.2 onvif.h文件生成
这一步我们用到的工具是wsdl2h，我们要实现PTZ控制，有几个主要的wsdl文件就够了，我用到的是device.wsdl、event.wsdl、media.wsdl、ptz.wsdl，cd进入bin目录，使用如下指令
./wsdl2h -c -t ../typemap.dat -o onvif.h ./wsdl/devicemgmt.wsdl ./wsdl/event.wsdl ./wsdl/media.wsdl ./wsdl/ptz.wsdl各个选项的含义，可通过wsdl2h -help查看帮助。其中-c为产生纯c代码，默认为c++代码，-t为typemap.dat的标识。
有一个小技巧，如果网络条件不好的话，可以把wsdl文件中的schemaLocation的路径修改为本地文件路径，前提是下载好对应的文件，这样会速度快一些。
运行成功后，生成onvif.h文件，由于摄像头需要鉴权认证，需要在该文件头部添加如下代码
#import "wsse.h"4.3 c文件生成
接下来使用onvif.h文件来生成c文件，用到的工具是soapcpp2，运行如下代码
./soapcpp2 -c -x onvif.h -I ../ -I ../import -I ../custom其中，-c表示只生成c代码，-x表示不要产生XML示例文件，-I是包含的路径，运行成功后，会生成如下文件
soapC.c、soapH.h、soapClient.c、soapClientLib.c、soapStub.h、soapServer.c、soapServerLib.c、*.nsmap
新建一个文件夹onvif，把生成的这些文件全部拷贝到onvif文件夹中，其中*.nsmap文件内容都一样，我们只保留一个PTZBingding.nsmap即可。
5 PTZ控制
5.1 环境准备
在onvif文件夹中，继续添加文件，cd到上一级目录，直接使用cp命令来复制
$ cd gsoap-2.8/gsoap
$ cp stdsoap2.c stdsoap2.h dom.c plugin/wsaapi.c plugin/wsaapi.h plugin/wsseapi.c plugin/wsseapi.h plugin/mecevp.c plugin/mecevp.h plugin/smdevp.c plugin/smdevp.h plugin/threads.c plugin/threads.h custom/duration.c custom/duration.h bin/onvif/最终onvif文件夹中的文件内容如下
dom.c onvif.h soapC.c soapServerLib.c threads.h
duration.c PTZBinding.nsmap soapClient.c soapStub.h wsaapi.c
duration.h README.txt soapClientLib.c stdsoap2.c wsaapi.h
mecevp.c smdevp.c soapH.h stdsoap2.h wsseapi.c
mecevp.h smdevp.h soapServer.c threads.c wsseapi.h5.2 控制流程
1、通过设备服务地址（形如http://xx/onvif/device_service），调用GetCapabilities函数接口，获取到Media的URL；
2、通过Media的URL，调用GetProfiles函数接口，获取到ProfileToken;
3、对_tptz__AbsoluteMove结构体进行填充；
4、调用soap_call___tptz__AbsoluteMove函数接口实现摄像头转动功能；
5.3 代码实现
在bin文件夹下新建一个PTZ文件夹，新建myptz.c文件，内容如下
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include "soapH.h"
#include "wsseapi.h"
#include "wsaapi.h"
#include "PTZBinding.nsmap"
//宏定义设备鉴权的用户名和密码
//注意对于海康相机而言，鉴权的用户名和密码需要单独设置，不一定等同于登录账户密码
//设置方法参考https://zongxp.blog.csdn.net/article/details/89632354
#define USERNAME "admin"
#define PASSWORD "123456"
int main(int argc, char** argv)
{
struct soap soap;
soap_init(&soap);
char * ip;
char Mediaddr[256]="";
char profile[256]="";
float pan = 1;
float panSpeed = 1;
float tilt = 1;
float tiltSpeed = 0.5;
float zoom = 0;
float zoomSpeed = 0.5;
struct _tds__GetCapabilities req;
struct _tds__GetCapabilitiesResponse rep;
struct _trt__GetProfiles getProfiles;
struct _trt__GetProfilesResponse response;
struct _tptz__AbsoluteMove absoluteMove;
struct _tptz__AbsoluteMoveResponse absoluteMoveResponse;
req.Category = (enum tt__CapabilityCategory *)soap_malloc(&soap, sizeof(int));
req.__sizeCategory = 1;
*(req.Category) = (enum tt__CapabilityCategory)0;
//第一步：获取capability
char endpoint[255];
memset(endpoint, ' ', 255);
if (argc > 1)
{
ip = argv[1];
}
else
{
ip = "192.168.170.248";
}
sprintf(endpoint, "http://%s/onvif/device_service", ip);
soap_call___tds__GetCapabilities(&soap, endpoint, NULL, &req, &rep);
if (soap.error)
{
printf("[%s][%d]--->>> soap result: %d, %s, %sn", __func__, __LINE__,
soap.error, *soap_faultcode(&soap),
*soap_faultstring(&soap));
}
else
{
printf("get capability successn");
//printf("Dev_XAddr====%sn",rep.Capabilities->Device->XAddr);
printf("Med_XAddr====%sn",rep.Capabilities->Media->XAddr);
//printf("PTZ_XAddr====%sn",rep.Capabilities->PTZ->XAddr);
strcpy(Mediaddr,rep.Capabilities->Media->XAddr);
}
printf("n");
//第二步：获取profile,需要鉴权
//自动鉴权
soap_wsse_add_UsernameTokenDigest(&soap, NULL, USERNAME, PASSWORD);
//获取profile
if(soap_call___trt__GetProfiles(&soap,Mediaddr,NULL,&getProfiles,&response)==SOAP_OK)
{
strcpy(profile, response.Profiles[0].token);
printf("get profile succeed n");
printf("profile====%sn",profile);
}
else
{
printf("get profile failed n");
printf("[%s][%d]--->>> soap result: %d, %s, %sn", __func__, __LINE__,
soap.error, *soap_faultcode(&soap),
*soap_faultstring(&soap));
}
printf("n");
//第三步：PTZ结构体填充
char PTZendpoint[255];
memset(PTZendpoint, ' ', 255);
sprintf(PTZendpoint, "http://%s/onvif/PTZ", ip);
printf("PTZendpoint is %s n", PTZendpoint);
absoluteMove.ProfileToken = profile;
//setting pan and tilt
absoluteMove.Position = soap_new_tt__PTZVector(&soap, -1);
absoluteMove.Position->PanTilt = soap_new_tt__Vector2D(&soap, -1);
absoluteMove.Speed = soap_new_tt__PTZSpeed(&soap, -1);
absoluteMove.Speed->PanTilt = soap_new_tt__Vector2D(&soap, -1);
//pan
absoluteMove.Position->PanTilt->x = pan;
absoluteMove.Speed->PanTilt->x = panSpeed;
//tilt
absoluteMove.Position->PanTilt->y = tilt;
absoluteMove.Speed->PanTilt->y = tiltSpeed;
//setting zoom
absoluteMove.Position->Zoom = soap_new_tt__Vector1D(&soap, -1);
absoluteMove.Speed->Zoom = soap_new_tt__Vector1D(&soap, -1);
absoluteMove.Position->Zoom->x = zoom;
absoluteMove.Speed->Zoom->x = zoomSpeed;
//第四步：执行绝对位置控制指令，需要再次鉴权
soap_wsse_add_UsernameTokenDigest(&soap, NULL, USERNAME, PASSWORD);
soap_call___tptz__AbsoluteMove(&soap, PTZendpoint, NULL, &absoluteMove,
&absoluteMoveResponse);
//第五步：清除结构体
soap_destroy(&soap); // clean up class instances
soap_end(&soap); // clean up everything and close socket, // userid and passwd were deallocated
soap_done(&soap); // close master socket and detach context
printf("n");
return 0;
}新建一个makefile文件，内容如下
include Makefile.inc
PROGRAM = PTZ
SOURCES += myptz.c
OBJECTS := $(patsubst %.c,$(TEMPDIR)%.o,$(filter %.c, $(SOURCES)))
all: $(OBJECTS_ONVIF) $(OBJECTS_COMM) $(OBJECTS)
$(CC) -o $(PROGRAM) $(OBJECTS_ONVIF) $(OBJECTS_COMM) $(OBJECTS) $(LDLIBS)
clean:
rm -f $(OBJECTS_ONVIF)
rm -f $(OBJECTS_COMM)
rm -f $(OBJECTS)
rm -f $(PROGRAM)新建Makefile.inc文件
SHELL = /bin/bash
CC := gcc
CPP := g++
LD := ld
AR := ar
STRIP := strip
CFLAGS += -c -g -Wall -DWITH_DOM -DWITH_OPENSSL -DDEBUG
CFLAGS += $(INCLUDE)
# openssl目录名
OPENSSL_DIR = /usr/local/ssl
# 源文件
SOURCES_ONVIF +=
../onvif/soapC.c
../onvif/soapClient.c
../onvif/stdsoap2.c
../onvif/wsaapi.c
../onvif/dom.c
../onvif/mecevp.c
../onvif/smdevp.c
../onvif/threads.c
../onvif/wsseapi.c
# 目标文件
OBJECTS_ONVIF := $(patsubst %.c,$(TEMPDIR)%.o,$(filter %.c, $(SOURCES_ONVIF)))
# 头文件路径
INCLUDE += -I../onvif/
-I$(OPENSSL_DIR)/include
# 静态库链接OpenSSL
LDLIBS += $(OPENSSL_DIR)/lib/libssl.a
$(OPENSSL_DIR)/lib/libcrypto.a
-ldl
# 链接库(其他)
LDLIBS += -lpthread
%.o: %.cpp
@echo " CPP " $@;
@$(CPP) $(CFLAGS) -c -o $@ $<
%.o: %.c
@echo " CC " $@;
@$(CC) $(CFLAGS) -c -o $@ $<
.PHONY: all clean然后运行make，即可在PTZ文件夹中生成PTZ可执行文件，运行该文件，可在目录下生成log日志文件，如果报错的话，可查看日志文件。注意如果是在嵌入式端部署的话，一定不要加-DDEBUG选项，否则日志文件会越来越大，影响板子性能
6 其它
6.1 关于鉴权
有很多onvif接口在调用之前需要鉴权（即调用soap_wsse_add_UsernameTokenDigest(&soap, NULL, USERNAME, PASSWORD)函数），并且鉴权完一次之后还需要重新鉴权，具体可参考《ONVIF协议网络摄像机（IPC）客户端程序开发（9）：鉴权（认证）》，总结一下，只有以下接口是可以在不认证的情况下调用，一定要注意。
- GetWsdlUrl
- GetServices
- GetServiceCapabilities
- GetCapabilities
- GetHostname
- GetSystemDateAndTime
- GetEndpointReference
- GetRelayOutputOptions
6.2 segmentation fault错误
这个错误很常见，主要是由于访问了没有分配地址的内存导致的，在填充功能函数时，很容易漏掉为必须的结构体分配内存，导致gSoap产生的代码会在不知情的状况下访问该结构体，然后报segmentation fault错误，需要注意这点
6.3 其它控制
本文实现的是PTZ绝对控制，当然onvif还支持其它模式，具体实现代码可参考这个链接进行实现
6.4 结构体描述
关于结构体的描述，可参考这篇文章。
最后
以上就是清秀吐司为你收集整理的ONVIF协议开发之网络摄像头云台控制（C版）1 预备知识2 开发流程3 gsoap安装4 gsoap生成代码框架5 PTZ控制6 其它的全部内容，希望文章能够帮你解决ONVIF协议开发之网络摄像头云台控制（C版）1 预备知识2 开发流程3 gsoap安装4 gsoap生成代码框架5 PTZ控制6 其它所遇到的程序开发问题。
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