利用gSOAP生成ONVIF框架（C++）

Posted 2021-09-06 泥泞的岁月

0 背景介绍

​ ONVIF接口已经算得上是监控摄像头的标配了，为了能够方便快捷开发出一款可以对接ONVIF摄像头的NVR，就需要构建ONVIF客户端。下面着重介绍如何利用gSOAP技术，根据WSDL文件生成我们需要的ONVIF框架代码。

0.1 ONVIF

• ONVIF：开放式网络视频接口论坛（Open Network Video Interface Forum）。创建了一个视频监控和其他物理安全领域的IP产品如何进行相互通信的标准，这种标准也可以称为ONVIF标准。
• 注意： ONVIF框架通常通过gSOAP工具生成，手动实现成本高，难度大。

0.2 gSOAP

• gSOAP：提供了一个SOAP关于C/C++ 语言的实现。
• 注意： 要通过gSOAP生成C/C++框架，需要WSDL文件，ONVIF的WSDL文件由ONVIF官方社区提供。

0.3 WSDL

• WSDL：Web服务描述语言（Web Services Description Language）。是为描述Web服务发布的XML格式。
• 注意：只有SOAP方式实现的Web Services才有WSDL文档，其他方式实现的Web Services并没有WSDL文档。

0.4 SOAP

• SOAP：简单对象访问协议（Simple Object Access Protoco）。是交换数据的一种协议规范，是一种轻量的、简单的、基于XML（标准通用标记语言下的一个子集）的协议，它被设计成在WEB上交换结构化的和固化的信息。
• XML：可扩展标记语言。是标准通用标记语言的子集，是一种用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言。
• 标准通用置标语言：也成为标准通用标记语言。是当今创建结构化文档描述语言规则的战略集合。
• 注意： SOAP相当于HTTP的数据部分，HTTP是对SOAP消息的封装。

0.5 小结

​ 网络摄像头的目的是实现不同机器，不同进程之间的数据交换。HTTP技术在网路数据交换中不可替代，因而网络摄像头更像是利用HTTP技术实现数据交换，而数据则是SOAP格式。

1 开发环境

1.1 操作系统

• Ubuntu 18.04

1.2 预安装

• 安装flex、bison、libssl-dev、unzip、ffmpeg等工具

sudo apt-get install flex bison libssl-dev unzip zlib1g-dev ffmpeg

1.3 安装gSOAP工具

• 下载gSOAP源码
• 解压gSOAP
• 进入gsoap-2.8目录
• 执行配置脚本
• 执行make命令
• 执行make install命令

unzip gsoap_2.8.*.zip
cd gsoap-2.8
./configure
make
sudo make install

1.4 目录结构

• 新建onvifclient文件夹
• 在onvifclient文件夹下新建tmp文件夹
• 复制gsoap-2.8源码下的gsoap目录到onvifclient文件夹

mkdir onvifclient
cd onvifclient
mkdir tmp
cp path/to/gsoap ./ -r

2 选择WSDL文件

2.1 开启ONVIF支持

• 根据自身摄像头品牌，搜索对应ONVIF协议打开方式。例如，海康威视IPC开启ONVIF、大华摄像头怎么开启ONVIF

2.2 设备能力获取

• 网上搜索，下载并安装ONVIF Device Test Tool
• 运行ONVIF Device Test Tool 获取该摄像头具备的能力。
• 方法：发现设备，切换到Debug选项卡，选择Get Services按钮，分析右侧消息，确定设备所具有的能力。

2.3 选择wsdl

• 根据设备能力或自身需求选择wsdl文件，也可以直接全部选择。
• 方法：在对应wsdl链接上右键，选择复制链接，将链接保存在txt文件中备用

3 生成ONVIF框架

3.1 生成并修改onvif.h文件

• 进入onvifclient目录，用wsdl2h命令生成onvif.h文件
• 修改onvif.h文件

#生成onvif.h文件
wsdl2h -c++ -O4 -P -x -o onvif.h -t ./gsoap/typemap.dat \\
https://www.onvif.org/ver20/analytics/wsdl/analytics.wsdl \\
https://www.onvif.org/ver10/device/wsdl/devicemgmt.wsdl \\
https://www.onvif.org/ver10/events/wsdl/event.wsdl \\
https://www.onvif.org/ver20/imaging/wsdl/imaging.wsdl \\
https://www.onvif.org/ver10/media/wsdl/media.wsdl \\
https://www.onvif.org/ver20/ptz/wsdl/ptz.wsdl \\
https://www.onvif.org/ver10/deviceio.wsdl \\
https://www.onvif.org/ver10/recording.wsdl \\
https://www.onvif.org/ver10/search.wsdl \\
https://www.onvif.org/ver10/replay.wsdl \\

#加入鉴权，发送请求需要用户名和密码
sed -i \'122 a #import "wsse.h"\' onvif.h

#加入wsdd，用于发现网络中的设备
sed -i \'122 a #import "wsdd5.h"\' onvif.h

3.2 根据onvif.h生成c++代码框架

• 用soapcpp2 命令生成c++代码
• 复制需要用到的文件

#生成.cpp .h .nsmap 等文件
soapcpp2 -2 -c++ -C -L -x -j -r onvif.h -d tmp/ -I ./gsoap/ -I ./gsoap/import/ -I ./gsoap/custom/

#复制需要的文件到tmp下，如gsoap下的dom.cpp文件、custom文件夹、plugin文件夹，根据实际情况需求复制

3.3 实现设备发现功能

• 编译时增加-DWITH_OPENSSL -DWITH_DOM -DWITH_ZLIB等参数
• 引用libcrypto.so libssl.so libz.so等动态库
• 设备发现功能伪代码

#include <iostream>
#include "wsdd.namap"
#include "soapwsddProxy.h"
int main()
{
    struct wsddProxy wsddTest;
    struct wsdd__ProbeType req;
    struct __wsdd__ProbeMatches rep;
    wsddTest.soap_endpoint = "soap.udp://239.255.255.250:3702";
    wsddTest.send_Probe(&req);
    wsddTest.recv_ProbeMatches(rep);
    for (int i = 0; i < rep.wsdd__ProbeMatches->__sizeProbeMatch; i++)
    {
        std::cout << rep.wsdd__ProbeMatches->ProbeMatch->XAddrs << std::endl;
    }
}

参考内容

• ONVIF协议网络摄像机（IPC）客户端程序开发（1）：专栏开篇_许振坪的专栏-CSDN博客
• ONVIF之开发框架搭建（C++） - 简书 (jianshu.com)
• How_do_I_use_gSOAP_with_the_ONVIF_specifications?
• ONVIF协议网络摄像机(IPC)客户端程序开发使用gSOAP生成ONVIF框架代码(C++)-云社区-华为云 (huaweicloud.com)
• ONVIF协议开发之网络摄像头云台控制（C版）_ZONGXP的博客-CSDN博客
• ONVIF Examples
• Installing gSOAP on Unix/Linux