ONVIF协议网络摄像机（IPC）客户端程序开发（12）：读取音视频流

来源：互联网发布：加厚行美工刀架编辑：程序博客网时间：2024/06/05 06:05

1 专栏导读

本专栏第一篇文章「专栏开篇」列出了专栏的完整目录，按目录顺序阅读，有助于你的理解，专栏前面文章讲过的知识点（或代码段），后面文章不会赘述。为了节省篇幅，突出重点，在文章中展示的示例代码仅仅是关键代码，你可以在「专栏开篇」中获取完整代码。

如有错误，欢迎你的留言纠正！让我们共同成长！你的「点赞」或「打赏」是对我最大的支持和鼓励！

2 原理简介

ONVIF规范中设备管理和控制部分所定义的接口均以Web Services的形式提供，而音视频流则通过RTP/RTSP进行。

简单粗暴的理解：IPC的各种参数获取/配置都是通过ONVIF协议接口实现，而音视频流多媒体传输采用的是RTP/RTSP协议实现。

要读取IPC的音视频流，概况起来是，先通过ONVIF接口获取IPC主/辅码流的RTSP地址，再利用FFmpeg接口（或其他开源方案）读取音视频流数据。

3 编码流程

通过「设备发现」，得到「设备服务地址」。
使用「设备服务地址」调用GetCapabilities接口，得到「媒体服务地址」。
使用「媒体服务地址」调用GetProfiles接口，得到主次码流的「媒体配置信息」，其中包含ProfileToken。
使用ProfileToken 调用GetStreamUri接口，得到主次码流的流媒体RTSP地址。
使用RTSP地址，调用FFmpeg接口，读取音视频流数据。

4 VLC播放RTSP视频

RTSP是很成熟的多媒体传输协议，用于传输音视频流数据。我们不需要自己码代码来实现RTSP协议，有很多现成的开源方案可供我们使用，比如强大的FFmpeg。

为了让大家对RTSP有个更好的认识，下面演示：使用VLC media player播放RTSP视频流。

打开VLC media player播放器（我的版本是VLC media player 2.1.3）。
选择菜单【媒体】>【打开网络串流】，输入RTSP地址，点击【播放】，即可实时播放视频流媒体，如下图所示。
如果提示认证失败，那么URL就要加上用户名、密码，格式如：rtsp://username:password@100.100.100.5:554/av0_0

5 准备FFmpeg库

官网：http://ffmpeg.org/

Windows平台下的FFmpeg，官网上有编译好的动态库可直接使用。

下载Dev版本，里面包含了ffmpeg的xxx.h头文件以及xxx.lib库文件。
下载Shared版本，里面包含了ffmpeg的dll文件。
将这两部分文件拷贝到VC工程下面就可以了

如：

ffmpeg-20160926-64545dd-win32-dev.zip
ffmpeg-20160926-64545dd-win32-shared.zip

Linux平台下的FFmpeg就要自己编译了（我下载的源码版本是：ffmpeg-3.0.2.tar.bz2），详细的编译过程不再本文讨论范围内，大致的命令是：

# ./configure --enable-shared --disable-yasm --disable-debug --prefix=/home/ffmpeg-linux-pc# make# make all

6 示例代码

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <assert.h>#include "onvif_comm.h"#include "onvif_dump.h"#include "libavcodec/avcodec.h"#include "libavdevice/avdevice.h"#include "libavformat/avformat.h"#include "libavfilter/avfilter.h"#include "libavutil/avutil.h"#include "libswscale/swscale.h"#include "libavutil/pixdesc.h"/**************************************************************************函数：open_rtsp**功能：从RTSP获取音视频流数据**参数：        [in]  rtsp - RTSP地址**返回：无************************************************************************/void open_rtsp(char *rtsp){    unsigned int    i;    int             ret;    int             video_st_index = -1;    int             audio_st_index = -1;    AVFormatContext *ifmt_ctx = NULL;    AVPacket        pkt;    AVStream        *st = NULL;    char            errbuf[64];    av_register_all();                                                          // Register all codecs and formats so that they can be used.    avformat_network_init();                                                    // Initialization of network components    if ((ret = avformat_open_input(&ifmt_ctx, rtsp, 0, NULL)) < 0) {            // Open the input file for reading.        printf("Could not open input file '%s' (error '%s')\n", rtsp, av_make_error_string(errbuf, sizeof(errbuf), ret));        goto EXIT;    }    if ((ret = avformat_find_stream_info(ifmt_ctx, NULL)) < 0) {                // Get information on the input file (number of streams etc.).        printf("Could not open find stream info (error '%s')\n", av_make_error_string(errbuf, sizeof(errbuf), ret));        goto EXIT;    }    for (i = 0; i < ifmt_ctx->nb_streams; i++) {                                // dump information        av_dump_format(ifmt_ctx, i, rtsp, 0);    }    for (i = 0; i < ifmt_ctx->nb_streams; i++) {                                // find video stream index        st = ifmt_ctx->streams[i];        switch(st->codec->codec_type) {        case AVMEDIA_TYPE_AUDIO: audio_st_index = i; break;        case AVMEDIA_TYPE_VIDEO: video_st_index = i; break;        default: break;        }    }    if (-1 == video_st_index) {        printf("No H.264 video stream in the input file\n");        goto EXIT;    }    av_init_packet(&pkt);                                                       // initialize packet.    pkt.data = NULL;    pkt.size = 0;    while (1)    {        do {            ret = av_read_frame(ifmt_ctx, &pkt);                                // read frames        } while (ret == AVERROR(EAGAIN));        if (ret < 0) {            printf("Could not read frame (error '%s')\n", av_make_error_string(errbuf, sizeof(errbuf), ret));            break;        }        if (pkt.stream_index == video_st_index) {                               // video frame            printf("Video Packet size = %d\n", pkt.size);        } else if(pkt.stream_index == audio_st_index) {                         // audio frame            printf("Audio Packet size = %d\n", pkt.size);        } else {            printf("Unknow Packet size = %d\n", pkt.size);        }        av_packet_unref(&pkt);    }EXIT:    if (NULL != ifmt_ctx) {        avformat_close_input(&ifmt_ctx);        ifmt_ctx = NULL;    }    return ;}/**************************************************************************函数：ONVIF_GetStreamUri**功能：获取设备码流地址(RTSP)**参数：        [in]  MediaXAddr    - 媒体服务地址        [in]  ProfileToken  - the media profile token        [out] uri           - 返回的地址        [in]  sizeuri       - 地址缓存大小**返回：        0表明成功，非0表明失败**备注：************************************************************************/int ONVIF_GetStreamUri(const char *MediaXAddr, char *ProfileToken, char *uri, unsigned int sizeuri){    int result = 0;    struct soap *soap = NULL;    struct tt__StreamSetup              ttStreamSetup;    struct tt__Transport                ttTransport;    struct _trt__GetStreamUri           req;    struct _trt__GetStreamUriResponse   rep;    SOAP_ASSERT(NULL != MediaXAddr);    SOAP_ASSERT(NULL != uri);    memset(uri, 0x00, sizeuri);    SOAP_ASSERT(NULL != (soap = ONVIF_soap_new(SOAP_SOCK_TIMEOUT)));    memset(&req, 0x00, sizeof(req));    memset(&rep, 0x00, sizeof(rep));    memset(&ttStreamSetup, 0x00, sizeof(ttStreamSetup));    memset(&ttTransport, 0x00, sizeof(ttTransport));    ttStreamSetup.Stream                = tt__StreamType__RTP_Unicast;    ttStreamSetup.Transport             = &ttTransport;    ttStreamSetup.Transport->Protocol   = tt__TransportProtocol__RTSP;    ttStreamSetup.Transport->Tunnel     = NULL;    req.StreamSetup                     = &ttStreamSetup;    req.ProfileToken                    = ProfileToken;    ONVIF_SetAuthInfo(soap, USERNAME, PASSWORD);    result = soap_call___trt__GetStreamUri(soap, MediaXAddr, NULL, &req, &rep);    SOAP_CHECK_ERROR(result, soap, "GetServices");    dump_trt__GetStreamUriResponse(&rep);    result = -1;    if (NULL != rep.MediaUri) {        if (NULL != rep.MediaUri->Uri) {            if (sizeuri > strlen(rep.MediaUri->Uri)) {                strcpy(uri, rep.MediaUri->Uri);                result = 0;            } else {                SOAP_DBGERR("Not enough cache!\n");            }        }    }EXIT:    if (NULL != soap) {        ONVIF_soap_delete(soap);    }    return result;}void cb_discovery(char *DeviceXAddr){    int stmno = 0;                                                              // 码流序号，0为主码流，1为辅码流    int profile_cnt = 0;                                                        // 设备配置文件个数    struct tagProfile *profiles = NULL;                                         // 设备配置文件列表    struct tagCapabilities capa;                                                // 设备能力信息    char uri[ONVIF_ADDRESS_SIZE] = {0};                                         // 不带认证信息的URI地址    char uri_auth[ONVIF_ADDRESS_SIZE + 50] = {0};                               // 带有认证信息的URI地址    ONVIF_GetCapabilities(DeviceXAddr, &capa);                                  // 获取设备能力信息（获取媒体服务地址）    profile_cnt = ONVIF_GetProfiles(capa.MediaXAddr, &profiles);                // 获取媒体配置信息（主/辅码流配置信息）    if (profile_cnt > stmno) {        ONVIF_GetStreamUri(capa.MediaXAddr, profiles[stmno].token, uri, sizeof(uri)); // 获取RTSP地址        make_uri_withauth(uri, USERNAME, PASSWORD, uri_auth, sizeof(uri_auth)); // 生成带认证信息的URI（有的IPC要求认证）        open_rtsp(uri_auth);                                                    // 读取主码流的音视频数据    }    if (NULL != profiles) {        free(profiles);        profiles = NULL;    }}int main(int argc, char **argv){    ONVIF_DetectDevice(cb_discovery);    return 0;}

open_rtsp函数的执行结果类似：

Input #0, rtsp, from 'rtsp://100.100.100.5:554/av0_0':  Metadata:    title           : av0_0  Duration: N/A, start: 0.000000, bitrate: N/A    Stream #0:0: Video: h264 (Main), yuv420p, 1280x720, 25 tbr, 90k tbn, 180k tbc    Stream #0:1: Audio: pcm_mulaw, 8000 Hz, 1 channels, s16, 64 kb/sInput #1, rtsp, from 'rtsp://100.100.100.5:554/av0_0':  Metadata:    title           : av0_0  Duration: N/A, start: 0.000000, bitrate: N/A    Stream #1:0: Video: h264 (Main), yuv420p, 1280x720, 25 tbr, 90k tbn, 180k tbc    Stream #1:1: Audio: pcm_mulaw, 8000 Hz, 1 channels, s16, 64 kb/sAudio Packet size = 320Video Packet size = 73926Video Packet size = 6387Video Packet size = 3768Video Packet size = 5742Audio Packet size = 320Audio Packet size = 320Audio Packet size = 320Video Packet size = 5188Audio Packet size = 320Video Packet size = 5035Video Packet size = 4833Audio Packet size = 320Video Packet size = 4791Audio Packet size = 320

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