Onvif协议：什么是Onvif

朱雀 2022-12-17 08:56 399阅读 0赞

# 0.为什么要搞ONVIF #

最近在做一个视频推流的项目，其中去要获取摄像头的视频流，开始什么也不懂，在网上查资料，原来是使用ffmpeg通过一个叫url的东东来拉去视频流，当时一脸懵逼，开始看ffmpeg教程，完全是靠雷神的博客入门，向雷神致敬。但是之后，项目为了做到通用，兼容不同厂家的摄像头，查了一下，各家的rtsp的url都不一样，这怎么搞，又一脸懵逼。查资料吧，找到原来摄像头界有个标准协议，叫ONVIF，刚搞明白ffmpeg，ONVIF又是什么鬼。头疼。继续学啊，都是被逼的。不扯废话了，开始正题

# 什么是ONVIF #

Onvif，即Open Network Video Interface Forum ，可以译为开放型网络视频接口论坛，是安迅士、博世、索尼在2008年共同成立的一个国际性、开发型网络视频产品标准网络接口的开发论坛，后来由于这个技术开发论坛共同制定的开发型行业标准，就用该论坛的大写字母命名，即ONVIF 网络视频标准规范，习惯简称为：ONVIF协议。

Onvif协议的出现，解决了不同厂商之间开发的各类失败不能融合使用的难题，提供了统一的网络视频开发标准，即最终能够通过Onvif这个标准化的平台实现不同产品之间的集成。

那么问题来了，ONVIF到底是什么，怎么工作的，原来ONVIF协议将终端设备（摄像头）提供Web Service服务，将每一个功能看做一个Web Service，比如，我要探测局域网中的网络摄像头，那么向摄像头提供相应的Web Service 的接口发送请求，我不是做网页的，刚开始这个概念没理解清楚，其实就是每个摄像头提供一个网址，比如淘宝网页，我们都知道，要想访问淘宝，就得在浏览器的地址栏输入淘宝的网址，https://www.taobao.com/，获取到主页后，就可以为所欲为了（只要你有钱）。ONVIF也一样，首先获取摄像头的主地址比如（http://10.0.0.47/onvif/device\_service），我的摄像头的IP为10.0.0.47，获得这个地址后，我们就可以向这个地址提供的接口来获取相应的功能，每个接口可以认为一个功能，也就是一个Web Service

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

## ONVIF规范的实现机制 ##

Web Service是基于网络的、分布式的模块化组件，执行特定的任务。Web Service 主要利用 **HTTP 和 SOAP 协议**使数据在 Web 上传输。Web 用户能够使用 SOAP 和 HTTP通过 Web 调用的方法来调用远程对象。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

客户端根据 WSDL 描述文档，会生成一个 SOAP 请求消息，该请求会被嵌入在一个HTTP POST请求中，发送到 Web Services 所在的Web 服务器。Web Services 请求处理器解析收到的 SOAP 请求，调用相应的 Web Services。然后再生成相应的 SOAP 应答。Web 服务器得到 SOAP 应答后，会再通过 HTTP应答的方式把信息送回到客户端。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

## WSDL 描述文档 ##

WSDL 是Web Service的描述语言（Web Service Description Language）的缩写，是一个来描述Web服务器和说明如何与Web 服务器通信的XML语言。为用户提供详细的接口说明书。

## 构建SOAP消息 ##

SOAP是Simple Object Access Protocol的缩写。是基于XML的一种协议。一条 SOAP 消息就是一个普通的 XML 文档，包含下列元素：

*  必需的 Envelope 元素，可把此 XML 文档标识为一条 SOAP 消息
 *  可选的 Header 元素，包含头部信息
 *  必需的 Body 元素，包含所有的调用和响应信息
 *  可选的 Fault 元素，提供有关在处理此消息所发生错误的信息

下面我们看一个SOAP消息

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
    <Envelope xmlns="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope" xmlns:tds="http://www.onvif.org/ver10/device/wsdl">  
      <Header> 
        <wsa:MessageID xmlns:wsa="http://schemas.xmlsoap.org/ws/2004/08/addressing">uuid:8db8f280-2d52-4955-8c76-fd4a0f1d30ef</wsa:MessageID>  
        <wsa:To xmlns:wsa="http://schemas.xmlsoap.org/ws/2004/08/addressing">urn:schemas-xmlsoap-org:ws:2005:04:discovery</wsa:To>  
        <wsa:Action xmlns:wsa="http://schemas.xmlsoap.org/ws/2004/08/addressing">http://schemas.xmlsoap.org/ws/2005/04/discovery/Probe</wsa:Action> 
      </Header>  
      <Body> 
        <Probe xmlns="http://schemas.xmlsoap.org/ws/2005/04/discovery" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">  
          <Types>tds:Device</Types>  
          <Scopes/> 
        </Probe> 
      </Body> 
    </Envelope>

在向Web Service发送的SOAP请求中，Body元素中的字段需与WSDL中数据类型的相符合。在构建SOAP的过程中，必须从WSDL文件中获取并映射这一种对应关系。然而这样一个对应过程将是充满了重复性和机械性的，为了避免不必要的人工差错以及节约开发时间，一个名为gSOAP的编译工具应运而生。

gSOAP利用编译器技术提供了一组透明化的SOAP API，并将与开发无关的SOAP实现细节相关的内容对用户隐藏起来。通过将WSDL文件解析序列化为C/C++文件，最小化了Web Service的开发过程。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

## Web Service与视频监控 ##

ONVIF规范向视频监控引入了Web Service的概念。设备的实际功能均被抽象为了Web Service的服务，视频监控系统的控制单元以客户端的身份出现，通过Web请求的形式完成控制操作。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

### Web Service能为视频监控什么 ###

a) 设备的无关性，任何一个设备接入系统，不会对其他系统造成影响。

b) 设备的独立性，每一个设备只负责对接收到的请求做出反馈，甚至不需要知晓控制端的存在。

c) 管理的集中性，所有的控制由客户端来发起。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]

### ONVIF规范能为视频监控带来什么 ###

a) 抽象了功能的接口。统一了对设备的配置以及操作的方式。

b) 控制端关心的不是设备的型号，而是设备所提供的Web Service。

c) 规范了视频系统中Web Service范围之外的行为。

d) ONVIF提供了各个模块的WSDL，拥有效率非常高的开发方式。

[ONVIF之理解什么是Web Services][ONVIF_Web Services]

## 一个流程 ##

客户端（推流盒子）要知道终端设备（摄像头）的拉流地址，那么客户端就向终端设备提供的Web Service地址发送请求，然后终端设备给与回应，一问一答，就把事情做了。  
一个流程如下图  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]

# ONVIF的功能 #

按项目需求来说，推流盒子要支持不同厂家的摄像头，但是不同厂家的摄像头的拉流地址又不同，怎么办，我总不能在盒子的Web页面告诉盒子这个摄像头的厂家是哪个，然后程序了写死地址，这样太笨了，如果厂家的推流地址变了，那就羊驼了。所以ONVIF提供了一个标准的接口，来获取摄像头的推流地址，我不需要关心摄像头厂家和型号，这就很方便。这仅仅是我们项目上的一个小小需求。下图罗列了部分ONVIF提供的接口

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]

接下来说说流程

*  发现设备
 *  获取能力
 *  获取媒体信息
 *  获取视频编码配置
 *  设置视频编码配置（修改视频流设置信息，码流，分辨率，编码格式）
 *  获取URI
 *  ONVIF完成
 *  使用ffmpeg推拉流

over

下面左边图为传统视频监控系统的一个局域网应用场景  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 8]

*  PU设备上线后，向CMU注册，建立连接
 *  CMU与PU进行信令交互，请求能力集，获取配置
 *  CU上线，向CMU注册，建立连接
 *  CMU与CU进行信令交互，传输设备列表
 *  CU向PU请求码流

右图：

*  PU设备上线后，向CMU发送HELLO消息
 *  CMU需要搜寻设备时，向PU发送PROBE消息
 *  CMU与PU进行信令交互，请求能力集，获取配置
 *  CU上线，向CMU注册，建立连接。
 *  CMU与CU进行信令交互，传输设备列表
 *  在CMU的协调下， CU同PU建立连接传输码流

在上述的场景中，通过ONVIF，PU与CMU的交互方式发生了改变；CMU不再与PU保持长连接。遵循ONVIF规范，信令以及消息内容有了统一的标准

名词解释

*  CMU（Center Manager Unit），即中心管理单位。
 *  PU（Prefocus Unit），即监控前端单元，负责在CMU的控制下使用摄像机采集视频流、使用麦克风采集音频流、使用控制口采集报警信息、对摄像机云台镜头进行控制。
 *  CMU+PU ——服务器(如：安防相机)
 *  CU（Client Unit），监控系统的监控客户端单元，负责将PU采集到的视频流、

[1.onvif介绍][1.onvif]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221122/bf29b8abd98642da987c6cdb6cba695e.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221122/1841bac244884ea7a9a8686687a47100.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]: /images/20221122/24bf65f7986348d894494545c15aaad0.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]: /images/20221122/612a4f7800ed48158923ed85217676f0.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]: /images/20221122/a9d0e70f8e2541a6bb2a6c1e4759a104.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]: /images/20221122/e3bb90c101464a4a917a12d770d9fac4.png
[ONVIF_Web Services]: https://blog.csdn.net/zhizhengguan/article/details/109292110
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]: /images/20221122/9c50d61997934828ab86ed46c8354818.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]: /images/20221122/2f662344092e409dbccef3226993be88.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 8]: /images/20221122/40f9ad5a777f4325a0b3a2f32c8ba0de.png
[1.onvif]: https://blog.csdn.net/xf8964/article/details/102978962