PSIA协议实现多品牌网络摄像头的控制

王集成

【摘要】通过PSIA协议，控制不同厂家的网络摄像头运动，实现集中统一控制目的。并用Python语言实现了摄像头运动的相关控制。

【关键词】网络摄像头  HTTP协议  PSIA标准

1、问题提出

很多高校在建设多媒体教室和智慧教室时，一般采取分批次建设方式，造成不同批次的设备来自不同生产厂家，控制设备软件各不相同，信息很难共享，自然形成多个信息孤岛。其次，随着硬件技术不断发展，原有设备落后被淘汰，这类升级同样会造成信息孤岛。网络摄像头是最基础的使用设备，大部分教室前后各配1个摄像头，有些教室根据大小、结构和用途不同，配备4-5个摄像头（如高清录播摄像头），这些摄像头来自不同厂商（比如海康、大华、宇视、华为等），因此形成管控平台互不兼容、信息孤岛等问题需要解决。

2、视频监控行业标准和现状

视频监控行业发展至今，各设备厂商拥有自己核心技术，导致硬件设备和软件平台的异构性，加上客户需求多样性，软件二次开发变得非常复杂。业内逐步认识到行业标准重要性后，国际标准化组织0NVIF（Open Network Video Interface Forum）和PSIA（Physical Security Interoperability Alliance）应运而生，旨在解决视频监控系统中不同厂商设备的互联互通问题，为系统软硬件设备提供标准化网络接口，提高可互操作性和可移植性。

目前国际上有ONVIF、PSIA和HDCCTV三大网络视频监控标准。国内有GB/T28181联网监控标准，由公安部组织制定的国家标准《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB/T 28181-2011）（以下簡称“国标 28181”），2012年6月1日起正式实行，其核心采用 SIP 协议标准。

PSIA标准采用表象化状态转变（REST）架构，REST只需一个简单的XML解析器，运算过程较为简便，消耗资源少，管理成本低。每条PSIA请求报文清晰可读，拥有报文传输信息量小的优势。本文仅研究PSIA协议控制网络摄像头运动。

3、PSIA协议控制原理

3.1判断摄像头是否支持PSIA协议

PSIA协议是基于HTTP协议作为网络传输协议，继承了HTTP的通用方法（GET、PUT、POST和DELETE），因此通过HTTP协议GET方法，获取网络摄像头的/PSIA/index网络地址的信息，如果支持PSIA协议，则返回XML格式的PSIA协议服务列表信息，包括System、Network、IO、Video、Audio、PTZ等服务，其中PTZ是提供网络摄像头运动服务，否则返回HTTP协议中404错误码。

3.2 PSIA协议控制摄像头运动的命令

使用PSIA协议PUT方法，向网络摄像头的/PSIA/PTZ/channels/1/continuous地址（URL地址）发送20命令信息，控制摄像头运动方向，其中20表示摄像头运动速度，一般取值范围是-100到100之间的整数，正数向正向运动，负数向反向运动，0表示停止运动。上下、左右和近远三类基本运动可任意组合，如：左上运动并拉近，左下运动并推远等组合形式。

向上运动：20

向下运动：-20

向左运动：-20

向右运动：20

拉近运动：20

推远运动：-20

停止运动：000

左上运动并拉近：-202020

3.3 Python语言实现控制网络摄像头运动的部分代码

例程需要使用HTTP协议和Basic认证，因此需要通过import urllib.request和import base64语句加载相关模块。

def gbase64（s）：

return str（base64.b64encode（s.encode（'utf-8'）），'utf-8'）

def senddata（method， ip， url， sdata， username， pwd）：

req = urllib.request.Request（method = method， url = "http：//"+ip+url， data = sdata ）

req.add_header（"Authorization"，"Basic %s"%（gbase64（username+"："+pwd））） # username，pwd是登录网络摄像头的用户名和密码

try：

res_data = urllib.request.urlopen（req）

return res_data.read（）.decode（'utf-8'）

except urllib.error.URLError as e：

if hasattr（e，"code"）：

print（"Error： "，e.code）

return  None

def makecmd（l_r，u_d，zi_zo）：#l_r，u_d，zi_zo分别是左右、上下和远近运动速度值

rs="%d%d%d"%（l_r，u_d，zi_zo）

return bytes（rs，encoding="utf-8"） # HTTP協议要求传输字节串

def PTZup（ip，speed）： #向上

senddata（"PUT"，ip ， url， makecmd（0，speed，0）， username， pwd）

def PTZdown （ip，speed）： #向下

senddata（"PUT"，ip ， url， makecmd（0，-speed，0）， username， pwd）

def PTZnear（ip，speed）： #拉近

senddata（"PUT"，ip ， url， makecmd（0，0，speed）， username， pwd）

def PTZfar（ip，speed）： #推远

senddata（"PUT"，ip ， url， makecmd（0，0，-speed）， username， pwd）

def PTZstop（ip，speed）： #停止

senddata（"PUT"，ip ， url， makecmd（0，0，0），username， pwd）

def PTZleftupzoomin（ip，speed）： #左上运动并拉近

senddata（"PUT"，ip ， url， makecmd（-speed，speed，speed）， username， pwd）

4、结论

运用PSIA协议实现控制海康威视和大华网络摄像头上下、左右和近远等基本控制功能，很好解决了不同品牌网络摄像头集控问题，有效屏蔽不同品牌网络摄像头的管控命令。

参考文献：

[1]阿奎.Python编程基础与HTTP接口测试[M].北京：电子工业出版社，2018.

[2]周智勇.PSIA标准的发展需要系统集成商积极支持—专访PSIA执行总监Dave Bunzel[J].中国公共安全（综合版），2009（11）：25-27.

[3]朱耀麟，李倩，王昊星.ONVIF协议的网络视频监控客户端接口研究[J].西北大学学报（自然科学版），2014，44（03）：392-396.

[4]郝继辉.HDcctv高清监控系统的应用[J].中国安防，2012（05）：48-51.