从零开始精通Onvif之录像存储

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概述

        Onvif的录像存储功能主要由Media、Recording和Replay三个关键服务共同支持。它们协同工作，为录像的存储、检索和播放提供了标准化的接口。

        Media服务：负责视频流的配置和传输，包括实时流和录像流。一般来说，实时流对应子码流，录像流对应主码流。Media服务定义了如何配置录像参数（包括：编码格式、分辨率、帧率、码率等），以及如何申请主子码流。

        Recording服务：负责录像的管理，允许客户端创建、修改和删除录像配置文件，查询可用的录像，以及管理录像存储策略等。用户还可以设定录像计划、存储位置、录像触发条件等。

        Replay服务： 负责录像的检索和回放，用户可以根据时间段、事件类型、录像ID等多种条件检索录像片段，并请求回放指定的录像数据。

工作机制

        针对录像存储，Onvif协议内嵌了一系列服务和消息交互流程，涵盖配置、存储、检索到回放的全过程。

        1、录像配置。

        通过Onvif的Recording服务，客户端可以灵活配置录像的各项参数。这不仅包括设定录像计划、指定存储目的地，还包括设置录像的质量参数（比如：分辨率、帧率、码率等）、保存天数等。

        2、录像检索。

        客户端根据需要构建录像检索参数，包括开始时间、结束时间、通道ID、事件类型等。利用构建好的检索参数，客户端通过FindRecordings操作向设备发送请求，开始录像搜索。该操作可能会立即返回搜索结果，也可能先返回一个搜索令牌。

        如果返回的是搜索令牌，客户端需要使用GetRecordingSearchResults操作，并传递该令牌来获取实际的录像检索结果。对于每一个检索到的录像条目，我们可以进一步使用GetRecordingInformation获取详细的录像信息。

        3、录像回放。

        针对选定的录像条目，我们可以使用GetReplayUri操作请求一个回放的URI。这个URI指向录像的实际音视频数据，既可以用于播放，也可以用于下载。播放和下载，可以使用RTSP协议，通过回放URI建立到设备的流媒体会话，进而传输音视频流。

录像配置

        录像存储首先需要配置录像计划，这包括设定录像的触发条件（时间计划、运动检测等）、存储位置（本地存储、网络存储等）、录像质量（分辨率、帧率、码率等）。比如：可以设定工作日的办公时间自动开启高清录像，非工作时间则降低画质以节省存储空间。

        在Onvif中，可以通过ModifyRecordingSettings操作来更新录像计划。可以参考下面的示例报文来进行理解，其中的一些关键节点和属性描述如下。

        <ns:RecordingToken>：表示要修改的录像配置的唯一标识符。

        <ns:TimeRangeList>：表示录像计划，可以包含多个时间范围。

        <ns:TimeRange>：定义了录像开始和结束的具体时间。

<soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope" xmlns:wsa="http://www.w3.org/2005/08/addressing" xmlns:ns="http://www.onvif.org/ver10/media/wsdl"><soapenv:Header><wsa:Action>http://www.onvif.org/ver10/media/wsdl/ModifyRecordingSettings</wsa:Action><wsa:To>http://[IP]:[Port]/onvif/media_service</wsa:To></soapenv:Header><soapenv:Body><ns:ModifyRecordingSettings><ns:RecordingToken>[Recording_Token]</ns:RecordingToken><ns:Schedule><!-- 定义录像计划 --><ns:TimeRangeList><ns:TimeRange><ns:From>2024-06-10T08:00:00Z</ns:From><ns:To>2024-06-10T18:00:00Z</ns:To></ns:TimeRange><!-- 可添加多个TimeRange，以定义更复杂的计划 --></ns:TimeRangeList></ns:Schedule></ns:ModifyRecordingSettings></soapenv:Body>
</soapenv:Envelope>

录像检索

        Onvif协议支持动态存储策略，比如：循环覆盖、事件优先等。当存储空间达到阈值时，旧的录像数据会被自动覆盖，保证最新数据始终可用。另外，基于报警事件（比如：移动侦测）的录像可以被标记为不可覆盖，确保关键数据的长期储存。

        Onvif协议中检索录像主要通过FindRecordings操作来实现，可以参考下面的示例报文。

        <ns:SourceToken>：标识录像资源的字符串，通常对应于摄像头通道，或其他录像源的唯一标识符。比如：Channel1代表第一个摄像头的录像资源。

        <ns:Begin>：表示录像检索的开始时间，按照ISO 8601标准格式表示。比如：2024-06-10T00:00:00Z代表2024年6月10日午夜零点整（UTC时间）。

        <ns:End>：表示录像检索的结束时间，同样遵循ISO 8601标准格式。

        <ns:EventFilter>：如果录像与特定事件（比如：移动侦测、视频遮挡等）关联，可以通过此元素指定事件类型来过滤录像。

        <ns:StateFilter>：用于过滤录像的状态（比如：只检索已完成的录像，或正在进行的录像）。

        <ns:MaxMatches>：用于限制返回的最大录像数，有助于分页处理大量结果。

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<soapenv:Envelopexmlns:soapenv="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope" xmlns:wsa="http://www.w3.org/2005/08/addressing" xmlns:ns="http://www.onvif.org/ver10/media/wsdl"><soapenv:Body><ns:FindRecordings><!-- 搜索过滤条件 --><ns:SearchCriteria><ns:Source><!-- 录像来源，比如：通道ID --><ns:SourceToken>Channel1</ns:SourceToken></ns:Source><ns:TimeRange><ns:Begin>2024-06-01T00:00:00Z</ns:Begin><ns:End>2024-06-30T23:59:59Z</ns:End></ns:TimeRange><!-- 可以添加更多过滤条件，比如：事件类型过滤等 --></ns:SearchCriteria><!-- 其他可选参数 --></ns:FindRecordings></soapenv:Body>
</soapenv:Envelope>

        当客户端发起录像检索请求后，设备通常会以SOAP报文的形式返回检索结果，这些结果包含找到的录像段信息。可以参考下面的示例报文来进行理解，其中的一些关键节点和属性描述如下。

        <ns:RecordingInformationList>：表示一个或多个录像信息条目。

        <ns:RecordingInformation>：表示每个录像的信息。

        <ns:RecordingToken>：表示录像的唯一标识符，每个录像文件的Token是不同的。

        <ns:Source>：表示录像的来源信息（比如：通道或者源设备）。

        <ns:StartTime/StopTime>：表示录像的起止时间。

        <ns:Duration>：表示录像的持续时间。

        <ns:Content>：表示录像的内容描述，可能包含录像的大小、数据范围等。

        <ns:TrackInformationList>：可选参数，如果有多个轨道（比如：视频、音频、文本等），会列出每个轨道的详细信息。

<soapenv:Envelope ...><soapenv:Body><ns:FindRecordingsResponse><ns:RecordingInformationList><ns:RecordingInformation><ns:RecordingToken>[RecordingToken_1]</ns:RecordingToken><ns:Source><ns:SourceToken>[SourceToken_1]</ns:SourceToken></ns:Source><ns:StartTime>2024-06-10T12:00:00Z</ns:StartTime><ns:StopTime>2024-06-10T13:00:00Z</ns:StopTime><ns:Duration>3600</ns:Duration><ns:Recurrence>...</ns:Recurrence><ns:Content><ns:Description>...</ns:Description><ns:TotalBytes>...</ns:TotalBytes><ns:DataFrom>...</ns:DataFrom><ns:DataTo>...</ns:DataTo></ns:Content></ns:RecordingInformation><!-- 可能有多个RecordingInformation元素 --></ns:RecordingInformationList></ns:FindRecordingsResponse></soapenv:Body>
</soapenv:Envelope>

录像回放

        在Onvif中，回放时的音视频数据并不是通过SOAP报文传输的，但需要先通过SOAP请求获取到录像片段的回放URI，然后使用该URI进行媒体流的播放。GetReplayUri操作允许客户端请求获取一个录像片段的回放URI，其SOAP报文可以参考下面的示例报文。

        <ns:RecordingToken>：指定录像的唯一标识符，用于表示要回放的具体录像的Token。

        <ns:TrackToken>：可选参数，如果录像有多个轨道，可以用此参数指定要回放的特定轨道的Token。

        <ns:Protocol>：可选参数，指定期望的流媒体传输协议，比如RTSP、HTTP等。

        <ns:StreamingTransport>：可选参数，指定流媒体传输的底层传输协议，比如UDP、TCP等。

<soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope"xmlns:wsa="http://www.w3.org/2005/08/addressing"xmlns:ns="http://www.onvif.org/ver10/media/wsdl"><soapenv:Body><ns:GetReplayUri><ns:RecordingToken>[RecordingToken]</ns:RecordingToken><!-- 可选参数 --><ns:TrackToken>[TrackToken]</ns:TrackToken><ns:Protocol>RTSP</ns:Protocol><ns:StreamingTransport>UDP</ns:StreamingTransport></ns:GetReplayUri></soapenv:Body>
</soapenv:Envelope>

        设备收到GetReplayUri请求后，将返回一个包含录像回放URI的SOAP响应，具体可参考下面的示例报文。

        <ns:Uri>: 表示回放的URI，客户端可以直接使用此URI进行流媒体播放。

        <ns:InvalidAfterDateTime>: 表示该URI的有效期，超过此时间后，URI将不再可用。

<s:Envelope ...><s:Body><ns:GetReplayUriResponse><ns:MediaUri><ns:Uri>rtsp://[IP]:554/onvif-media/[StreamPath]</ns:Uri><ns:InvalidAfterDateTime>2024-06-15T10:00:00Z</ns:InvalidAfterDateTime></ns:MediaUri></ns:GetReplayUriResponse></s:Body>
</s:Envelope>