Qt编写安防视频监控系统55-布局方案

一、前言

这是近期对视频监控系统做得最大的改动，采用了QMainWindow停靠窗体悬停窗体，极大的增强了拓展性，主界面中的各种小模块全部采用了悬停模块，最后不同的工作模式、不同的运行状态（全屏状态、普通状态）都保存成不同的布局，布局方案沿袭可视化大屏系统中的处理模式，也正是因为有了大屏系统的停靠窗体布局经验，才将这个成功的经验移植到视频监控系统中，久经考验和经过大量的用户体验一致好评，刚好也可以解决不同工作模式下对应灵活加载不同模块的疑难杂症。

本系统主界面采用QMainWindow停靠窗体模式设计，这样可以自定义各种各样的子模块停靠悬浮等，不同的工作模式可以对应不同的模块，甚至可以拓展成不同的用户权限对应不同的主界面模块。所有子模块都是new出来的，支持任意多个。QMainWindow默认会在悬停模块QDockWidget的标题栏生成模块名称的右键菜单，以便自由控制每个子模块的可见不可见，但是也有个缺点，就是只会在固定嵌入了的模块标题栏有这个特性，悬停的模块没有，意味着如果没有一个模块处于嵌入停靠状态，则没法切换子模块的显示隐藏，为了解决这个问题，特意又自己根据加载的子模块生成了一个菜单在标题栏，同时还增加了显示所有模块、隐藏所有模块、保存当前布局、复位普通布局、复位全屏布局几个菜单。

二、功能特点

（一）软件模块

1. 视频监控模块，各种停靠小窗体子模块，包括设备列表、图文警情、窗口信息、云台控制、预置位、巡航设置、设备控制、悬浮地图、网页浏览等。
2. 视频回放模块，包括本地回放、远程回放、设备播放、图片回放、视频上传等。
3. 电子地图模块，包括图片地图、在线地图、离线地图、路径规划等。
4. 日志查询模块，包括本地日志、设备日志等。
5. 系统设置模块，包括系统设置（基本设置、视频参数、数据库设置、地图配置、串口配置等）、录像机管理、摄像机管理、轮询配置、用户管理等。

（二）基础功能

1. 支持各种视频流（rtsp、rtmp、http等）、视频文件（mp4、rmvb、avi等）、本地USB摄像机播放。
2. 支持多画面切换，包括1、4、6、8、9、13、16、25、36、64画面切换。
3. 支持全屏切换，多种切换方式包括鼠标右键菜单、工具栏按钮、快捷键（alt+enter全屏，esc退出全屏）。
4. 支持视频轮询，包括1、4、9、16画面轮询，可设置轮询分组（轮询预案）、轮询间隔、码流类型等。
5. 支持onvif协议，包括设备搜索、云台控制、设备控制（图片参数、校对时间、系统重启，抓拍图片等）。
6. 支持权限管理，不同的用户可以对应不同的模块权限，比如删除日志、关闭系统等。
7. 数据库支持多种，包括sqlite、mysql、sqlserver、postgresql、oracle、人大金仓等。
8. 本地USB摄像机支持设置分辨率、帧率等参数。
9. 所有停靠模块都自动生成对应的菜单用来控制显示和隐藏，在标题栏右键可以弹出。
10. 支持显示所有模块、隐藏所有模块、复位普通布局、复位全屏布局。
11. 双击设备弹出实时预览视频，支持图片地图、在线地图、离线地图等。
12. 摄像机节点拖曳到对应窗体播放视频，同时支持拖曳本地文件直接播放。
13. 删除视频支持鼠标右键删除、悬浮条关闭删除、拖曳到视频监控面板外删除等多种方式。
14. 图片地图上设备按钮可自由拖动，自动保存位置信息。百度地图上可以鼠标单击获取经纬度信息，用来更新设备位置。
15. 视频监控面板窗体中任意通道支持拖曳交换，瞬间响应。
16. 封装了百度地图，视图切换，运动轨迹，设备点位，鼠标按下获取经纬度等。
17. 双击节点、拖曳节点、拖曳窗体交换位置等操作，均自动更新保存最后的播放地址，下次软件打开自动应用。
18. 右下角音量条控件，失去焦点自动隐藏，音量条带静音图标。
19. 支持视频截图，可指定单个或者对所有通道截图，底部小工具栏也有截图按钮。
20. 支持超时自动隐藏鼠标指针、自动全屏机制。
21. 支持onvif云台控制，可上下左右移动云台摄像机，包括复位和焦距调整等。
22. 支持任意onvif摄像机，包括但不限于海康、大华、宇视、天地伟业、华为等。
23. 可保存视频，可选定时存储或者单文件存储，可选存储间隔时间。
24. 可设置视频流通信方式tcp+udp，可设置视频解码是速度优先、质量优先、均衡等。
25. 可设置软件中文名称、英文名称、LOGO图标等。
26. 存储的视频文件支持导出到指定目录，支持批量上传到服务器。

（三）特色功能

1. 主界面采用停靠窗体模式，各种组件以小模块的形式加入，可自定义任意模块加入。
2. 停靠模块可拖动任意位置嵌入和悬浮，支持最大化全屏，支持多屏幕。
3. 双重布局文件存储机制，正常模式、全屏模式都对应不同的布局方案，自动切换和保存，比如全屏模式可以突出几个模块透明显示在指定位置，更具科幻感现代化。
4. 原创onvif协议机制，采用底层协议解析（udp广播搜索+http请求执行命令）更轻量易懂易学习拓展，不依赖任何第三方组件比如gsoap。
5. 原创数据导入导出机制，跨平台不依赖任何组件，瞬间导出数据。
6. 内置多个原创组件，宇宙超值超级牛逼，包括数据导入导出组件（导出到xls、pdf、打印）、数据库组件（数据库管理线程、自动清理数据线程、万能分页、数据请求等）、地图组件、视频监控组件、文件多线程收发组件、onvif通信组件、通用浏览器内核组件等。
7. 自定义信息框+错误框+询问框+右下角提示框（包含多种格式）等。
8. 精美换肤，高达17套皮肤样式随意更换，所有样式全部统一，包括菜单等。
9. 视频控件悬浮条可以自行增加多个按钮，监控界面底部小工具栏也可自行增加按钮。
10. 双击摄像机节点自动播放视频，双击节点自动依次添加视频，会自动跳到下一个，双击父节点自动添加该节点下的所有视频。可选主码流、子码流。
11. 录像机管理、摄像机管理，可添加删除修改导入导出打印信息，立即应用新的设备信息生成树状列表，不需重启。
12. 可选多种内核自由切换，ffmpeg、vlc、mpv等，均可在pro中设置。推荐用ffmpeg，跨平台最多，默认提供好了linux和mac平台上编译好的库。
13. 支持硬解码，可设置硬解码类型（qsv、dxva2、d3d11va等）。
14. 默认采用opengl绘制视频，超低的CPU资源占用，支持yuyv和nv12两种格式绘制，很牛逼。
15. 高度可定制化，用户可以很方便的在此基础上衍生自己的功能，比如增加自定义模块，增加运行模式、机器人监控、无人机监控、挖掘机监控等。
16. 支持xp、win7、win10、linux、mac、各种国产系统（UOS、中标麒麟、银河麒麟等）、嵌入式linux等系统。
17. 注释完整，项目结构清晰，超级详细完整的使用开发手册，精确到每个代码文件的功能说明，不断持续迭代版本。

三、体验地址

1. 体验地址：https://pan.baidu.com/s/1d7TH_GEYl5nOecuNlWJJ7g 提取码：01jf 文件名：bin_video_system.zip。
2. 国内站点：https://gitee.com/feiyangqingyun
3. 国际站点：https://github.com/feiyangqingyun
4. 个人主页：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun
5. 知乎主页：https://www.zhihu.com/people/feiyangqingyun/
6. 在线文档：https://feiyangqingyun.gitee.io/qwidgetdemo/video_system/

四、效果图

五、核心代码

void frmModule::initWidget()
{
    //清空列表
    this->dockWidgets.clear();
    this->dockWidths.clear();
    this->dockHeights.clear();

    //停靠窗体默认尺寸 绝大部分模块都按照这个尺寸来
    int width = 220;
    int height = 500;

    //根据不同的工作模式加载不同的模块
    //可以自行更改对应的名称
    if (AppConfig::WorkMode == 1) {
        frmDeviceGps *deviceGps = new frmDeviceGps;
        frmRobotData *robotData = new frmRobotData;
        connect(robotData, SIGNAL(moveDevice(int, QString, QString)),
                deviceGps, SLOT(moveDevice(int, QString, QString)));

        newWidget(new frmDeviceTree, "设备列表", width, height);
        newWidget(new frmMsgTable, "窗口信息", width, 200);

        newWidget(deviceGps, "设备轨迹", width, 200);
        newWidget(robotData, "仿真数据", width, height);
        newWidget(new frmRobotDebug2, "数据调试", width, height);
        newWidget(new frmRobotEmulate, "运动仿真", width, height);
    } else if (AppConfig::WorkMode == 2) {
        newWidget(new frmMsgList, "图文警情", width, height);
        newWidget(new frmMsgTable, "窗口信息", width, 200);

        newWidget(new frmDeviceGps, "飞行轨迹", width, 200);
        newWidget(new frmIpcPtz, "云台控制", width, height);
        newWidget(new frmDeviceTree, "设备列表", width, height);
    } else {
        newWidget(new frmMsgList, "图文警情", width, height);
        newWidget(new frmMsgTable, "窗口信息", width, 200);
        newWidget(new frmDeviceGps, "悬浮地图", width, 250);
        newWidget(new frmDeviceTree, "设备列表", width, height);

        newWidget(new frmIpcPtz, "云台控制", width, height);
        newWidget(new frmIpcControl, "设备控制", width, height);
        newWidget(new frmIpcPreset, "预置巡航", width, height);
    }

#if 0
    //演示加载网页浏览模块
    frmWebView *webView = new frmWebView;
    webView->resize(400, 300);
    //webView->setUrl("http://www.qtcn.org/");
    webView->setUrl("http://data.fengmap.cn:1024/yz/connect/DEMO/%E6%A8%A1%E5%9E%8B3D/DEMO%E4%B8%89%E7%BB%B41/20180611_%E5%94%90%E5%B1%B1%E5%B7%A5%E4%BA%BA%E5%8C%BB%E9%99%A2_241902");
    QDockWidget *dockWebView = newWidget(webView, "网页浏览", width, height);
    //设置当前子模块固定尺寸
    dockWebView->setFixedSize(800, 600);
    dockWebView->setProperty("FixedSize", true);
    //加入到停靠布局中
    addWidget(dockWebView, 0);
#endif

#if 0
    //演示独立的视频监控窗体,多屏幕
    frmVideoPanel *videoPanel2 = new frmVideoPanel;
    videoPanel2->resize(400, 300);
    QDockWidget *dockVideoPanel = newWidget(videoPanel2, "图像监控", width, height);
    //加入到停靠布局中
    addWidget(dockVideoPanel, 0);
#endif

    //实例化视频监控通道画面
    frmVideoPanel *videoPanel = new frmVideoPanel;
    videoPanel->setObjectName("centralWidget_frmVideoPanel");

    //设置中心窗体
    this->setCentralWidget(videoPanel);
    //设置停靠参数,不允许重叠,只允许拖动
    //this->setDockOptions(QMainWindow::AnimatedDocks);
}

QDockWidget *frmModule::newWidget(QWidget *widget, const QString &title, int width, int height)
{
    //设置拉伸策略
    //widget->setSizePolicy(QSizePolicy::Ignored, QSizePolicy::Ignored);

    //实例化停靠窗体
    QString objName = widget->objectName();
    QDockWidget *dockWidget = new QDockWidget;
    dockWidget->setObjectName("dockWidget_" + objName);
    dockWidget->setWindowTitle(title);
    dockWidget->setWidget(widget);
    //这里控制停靠窗体的透明度,在剥离出来悬浮的时候透明效果可见
    dockWidget->setWindowOpacity((qreal)AppConfig::WindowOpacity / 100);

    //自定义停靠窗体标题栏
    CustomTitleBar *titleBar = new CustomTitleBar;
    titleBar->setObjectName("titleBar_" + objName);
    titleBar->setFull(false);
    titleBar->setTitle(title);
    dockWidget->setTitleBarWidget(titleBar);
    connect(dockWidget, SIGNAL(visibilityChanged(bool)), this, SLOT(visibilityChanged(bool)));

    //操作员不能对停靠窗体做任何动作
    if (AppData::CurrentUserType == "操作员") {
        dockWidget->setFeatures(QDockWidget::NoDockWidgetFeatures);
    }

    //设置只允许左侧和右侧停靠
    dockWidget->setAllowedAreas(Qt::LeftDockWidgetArea | Qt::RightDockWidgetArea);

    dockWidgets << dockWidget;
    dockWidths << width;
    dockHeights << height;
    return dockWidget;
}

void frmModule::addWidget()
{
    //根据不同的工作模式调整模块的位置
    //下面的居然有顺序要求才能应用透明度,貌似要从右到左,妹的不知道怎么回事
    if (AppConfig::WorkMode == 1) {
        //添加右侧窗体
        addWidget(2, 1);
        addWidget(3, 1);
        addWidget(4, 1);
        addWidget(5, 1);

        //添加左侧窗体
        addWidget(0, 0);
        addWidget(1, 0);

        //合并窗体形成选项卡
        this->tabifyDockWidget(dockWidgets.at(3), dockWidgets.at(4));
        this->tabifyDockWidget(dockWidgets.at(4), dockWidgets.at(5));
    } else if (AppConfig::WorkMode == 2) {
        //添加右侧窗体
        addWidget(2, 1);
        addWidget(3, 1);
        addWidget(4, 1);

        //添加左侧窗体
        addWidget(0, 0);
        addWidget(1, 0);
    } else {
        //添加右侧窗体
        addWidget(3, 1);
        addWidget(4, 1);
        addWidget(6, 1);

        //添加左侧窗体
        addWidget(2, 0);
        addWidget(0, 0);
        addWidget(1, 0);
        addWidget(5, 0);

        //合并窗体形成选项卡
        this->tabifyDockWidget(dockWidgets.at(1), dockWidgets.at(5));
        this->tabifyDockWidget(dockWidgets.at(4), dockWidgets.at(6));
    }
}

void frmModule::addWidget(int index, int position)
{
    if (index < dockWidgets.count()) {
        addWidget(dockWidgets.at(index), position);
    }
}

void frmModule::addWidget(QDockWidget *widget, int position)
{
    //设置停靠位置
    Qt::DockWidgetArea area;
    if (position == 0) {
        area = Qt::LeftDockWidgetArea;
    } else if (position == 1) {
        area = Qt::RightDockWidgetArea;
    } else if (position == 2) {
        area = Qt::TopDockWidgetArea;
    } else if (position == 3) {
        area = Qt::BottomDockWidgetArea;
    } else {
        area = Qt::AllDockWidgetAreas;
    }

    this->addDockWidget(area, widget);
}