本帖最后由 飞凌-marketing 于 2022-1-27 11:00 编辑 ! _* X8 Y0 `4 }+ K5 Z- O+ x) k/ Z
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 , C# e3 s: ? K/ ^: V7 I X; [9 t
作者|donatello1996 来源 | 电子发烧友 题图|飞凌嵌入式 iMX8MPlus 核心板: https://www.forlinx.com/product/136.html
, s; [7 _0 Z+ l- A# T0 L' j. R% n5 b* o# N5 @
本文采用的硬件板卡为飞凌嵌入式OKMX8MP-C开发板,系统版本Linux5.4.70+Qt5.15.0,主要介绍基于HTTP网页服务器和UDP上位机的MJPG码流传输。 MJPG格式作为一种持续传输的视频码流,在远程监控领域中应用较广,而实现这种远程监控的第三方应用最常见的有两种:浏览器HTTP网页、UDP上位机。 U5 m2 W3 d8 y
 7 W0 A2 e9 h. Y2 L
两者各有优势,对比鲜明,其中: 这两种应用各有优缺点,对于嵌入式开发者来说,两者都必须掌握。
/ C" J0 u: s) {2 X6 f6 t4 b一、HTTP网页服务器
& R: W" \ U# O8 M- i' Q$ w先说下HTTP网页服务器获取MJPG码流的代码,首先是OKMX8MP-C在开发板端建立TCP服务器: - int TCP_Server_Found(socklen_t* socket_found , char* ip , int port)
$ X; D! [# Y- X. l! Y* Q - {+ `# \1 F& g1 ^ T) u, l( K1 A8 t3 t
- struct sockaddr_in servaddr;
; g6 D5 ?- u6 a3 { - socklen_t addrsize = sizeof(struct sockaddr);* u1 p, k& f# ` l9 p* u
- bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));
! }$ ^: Z' r9 p' u9 x - servaddr.sin_family = AF_INET;
+ H, p; j; y1 G - servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
4 C( c% Z' p9 Q. l2 ~7 B' T - servaddr.sin_port = htons(port);
- J: s/ S- | Y+ n7 t$ ] - int ret;( x. a& f2 {% ]7 m
- IF( (*socket_found = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0)) == -1)5 @5 p, k# X9 [* ~0 X' M3 ~! A
- {' D! E4 @5 _& A9 T1 C' f9 N
- printf("Create socket error: %s (errno :%d)\n",strerror(errno),errno);: o* T% W9 x1 D* \* P
- return -1;' c+ y6 G) d6 D
- }8 l$ n9 U$ f W6 n3 r/ K
- int on = 1;' C+ ~% @# |8 S5 w' P" \
- if(setsockopt(*socket_found , SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)/ ? r2 u$ I: y# m) i; W
- {
& g' n6 _# t; F7 U3 d7 z' e - printf("setsockopt error\n");
: q9 Y8 R- @2 S9 v - }2 Z$ i/ v8 `, v; I
- ret = bind(*socket_found , (struct sockaddr *)&servaddr , addrsize);
7 [* ]/ i) U& @9 Q9 _ O! ~ - if(ret == -1)
) v" ]& Y$ [ B9 x5 J - {7 {& ~: q, Q. n( r6 A5 _
- printf("Tcp bind faiLED!\n");
3 Z& |" p, w# S) N' E1 Y3 _- e - return -1;
+ f) [ d. a2 d$ g# _; u - }
1 k: u7 I7 `% |3 J! M2 Q/ o" a - if(listen(*socket_found , 5) == -1); g7 d7 b+ A- N- ^, S9 k: W; A
- {
9 p2 B% O( d/ X - printf("Listen failed!\n");" W0 F* V9 r$ x5 f' {
- return -1;
! O- Z7 Y9 E2 y+ h' X& a - }
0 E( Y/ h L6 ^: ?% M - return 0;
: { Z, x7 Q4 _' G1 A5 x - }
复制代码其中setsockopt()函数是可选的,一般只用于规避socket()函数的建立错误。 建立了TCP服务器后,返回的socklen_t型实参在后面的HTTP网页服务器中需要用到。 HTTP网页服务器所属的TCP操作是需要另起轮询线程来让客户端进行accept()握手操作的,accept()之前的listen()倒是只需要执行一次即可,accept()握手操作和recv()接收操作需要创建一个死循环线程: - pthread_create(&tid_tcp_web_recv , NULL , Thread_TCP_Web_Recv , NULL);: y! Z; a1 f: a" A
- void * Thread_TCP_Web_Recv(void *arg)4 a. z$ `. G1 e4 a* w$ F5 u2 R
- {/ g7 K: q9 z' q5 E
- 。。。) ]! G/ I0 V; R+ m
- while(1)
' o! V' }" a: x- j/ u/ O) y) h4 U! F - {
4 u8 Y8 ]: x* S3 W - fd_socket_conn = accept(socket_web_server , (struct sockaddr *)&sockaddr_in_conn , &addrsize);
: a7 k$ Y5 @8 i5 Z. o6 P - printf("fd_socket_conn = accept()\n");
% B9 M9 A3 z3 M7 K - 。。。
. o- y- \0 O0 D4 i* l. \ - recv(fd_socket_conn , recvbuf , 1000 , 0);
2 S( b2 @: V2 n, L* { - }1 w. d4 X1 H/ P5 W; M6 I
- 。。。
% Y+ Q0 {$ p2 F) e9 Q- ? - }
复制代码MJPG帧可以使用Grab操作获取,获取到的MJPG帧需要在TCP线程中读,在Grab操作线程中写,这种被多个线程访问的资源需要加锁防止读写冲突,即资源被Grab操作写入时,需要上锁,不允许其它线程访问,操作完成时需要解锁,允许其它线程访问: - pthread_mutex_lock(&pmt);( ^) ?1 e9 s6 L$ }
- pic_tmpbuffer = pic.tmpbuffer;: w' @; n/ {6 W: [& @( U- g2 \: v
- pic.tmpbytesused = buff.bytesused;
! M+ O. l. [7 H! G0 O; \7 E - pic_tmpbytesused = pic.tmpbytesused;. U8 E' U: `+ z7 _
- pthread_cond_broadcast(&pct);3 E2 q/ I) d/ `8 M3 `. w D
- pthread_mutex_unlock(&pmt);
复制代码线程互斥锁使用之前需要初始化: - pthread_mutex_t pmt;- k# U4 k9 v7 H/ K0 w
- pthread_cond_t pct;
4 ~3 K9 F& M9 Z+ n9 F2 | - int main(int argc, char* argv[])
; A8 r2 b$ Z# v, P2 |' o - {
2 ^. o8 c3 G' }6 `" k& A - ...
7 H" C2 j" r+ x6 V5 @, S - TCP_Server_Found(&socket_web_server , (char*)argv[2] , PORT_TCP);
; K7 e5 `+ V; k+ o - pthread_mutex_init(&pmt , NULL);
. x* @' w$ j/ k$ K1 o5 h) _( i - pthread_create(&tid_tcp_web_recv , NULL , Thread_TCP_Web_Recv , NULL);/ l3 o! N7 ~" h4 K- X1 F4 k
- pthread_create(&tid_tcp_web_send , NULL , Thread_TCP_Web_Send , NULL);7 o) ?7 k: l# Y! C
- ...
) \8 ]! }) T3 a - while(1)
2 n+ @6 W1 h3 u, o! q. F! K/ b( @ - {
7 Q0 g3 \. l; c/ w2 {6 ` - V4l2_Grab_Mjpeg(false , MJPEG_FILE_NAME);" M" H2 ^8 }* s: O. ?" X
- ...4 j/ S5 @% t0 O; V+ S- s5 I
- }: A7 y9 m( J; g7 k0 o& ?) d
- ...3 x. V3 N8 ]; a+ c
- }
复制代码然后是发送的细节,发送图片文件之前,需要先发送HTTP标准头,这个相当于给发送图片或者其它类型的流数据铺路: - <p style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: baseline; line-height: 26px;"><span style="text-indent: 32px;">
' Y& W0 M. k2 ^5 B0 j/ b - </span></p><p style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: baseline; line-height: 26px;"></p>
复制代码- #define STD_HEADER "Connection: close\r\n" \
' r; X, z3 K# ^& G - "Server: MJPG-Streamer/0.2\r\n" \
6 Z/ `' N& H- ]# C - "Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, pre-check=0, post-check=0, max-age=0\r\n" \
; @& m2 d# K9 E2 F' @3 X - "Pragma: no-cache\r\n" \
2 N: q8 B- A0 H( p - "Expires: Mon, 3 Jan 2000 12:34:56 GMT\r\n"
6 [# L" _! N/ V2 `) c - #define BOUNDARY "boundarydonotcross", R$ Y; b9 |( b8 f& g
- printf("preparing header\n");
4 y: J, T3 r1 m - sprintf(buffer, "HTTP/1.0 200 OK\r\n" \
, ~8 _2 \ ^: K5 p; u Z: L - "Access-Control-Allow-Origin: *\r\n" \
6 c1 f v6 Z9 ]# ~1 U" e8 | - STD_HEADER \1 x. O& T2 [ l4 r+ _
- "Content-Type: multipart/x-mixed-replace;boundary=" BOUNDARY "\r\n" \* s% b6 b; L) W) M. R
- "\r\n" \. A# Q8 | c6 |0 J
- "--" BOUNDARY "\r\n");2 y6 z! O" q; b. Y0 F
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
7 m* d4 }7 E1 { - {: G6 G# b! V) F) E! r
- free(frame);8 V; P6 F2 V' g. u k/ t
- return;
) d4 m8 r" `$ }% S, U$ N - }
复制代码发送完HTTP标准头之后,就需要发送内容头(Content-Type),这处的Content-Type为image/jpeg,同样,HTTP标准协议里面image支持的类型远不止jpeg一种,发送完内容头之后就是正文和boundary结尾,这样帧完整的HTTP头发送到指定的TCP GET地址,就会在浏览器中显示刚刚发送的图片: - <pre class="prettyprint lang-cpp" style="box-sizing: border-box; font-family: Monaco, Menlo, Consolas, "Courier New", monospace; font-size: 16px; white-space: pre-wrap; line-height: 1.38462; color: rgb(51, 51, 51); word-break: break-all; background-color: rgb(245, 245, 245); border: 0px; border-radius: 4px; vertical-align: baseline;"> sprintf(buffer, "Content-Type: image/jpeg\r\n" \
' e8 ^) A/ ^3 F. c; a' ^, x - "Content-Length: %d\r\n" \
1 F# \9 R( \" ]" [$ i, E - "X-Timestamp: %d.%06d\r\n" \
) {! _4 y C: m$ |' I - "\r\n", frame_size, (int)timestamp.tv_sec, (int)timestamp.tv_usec);2 l- q. B* C; ^- w+ Z! r6 i5 Y% f
- printf("sending intemdiate header\n");4 p1 ^1 r* F* j, ]+ f- B |
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
- i, t9 z4 ^/ {& Q. B - break;3 D2 _$ A* j- r- w
- printf("sending frame\n");3 Y- L2 ?. E6 `, u6 l+ V
- if(write(fd, frame, frame_size) < 0)& ~2 a+ D/ I4 l: x2 a9 J; a
- break;
0 l" Q' O; L; A" u2 k7 | - printf("sending boundary\n");
% z! l+ {% _9 T - sprintf(buffer, "\r\n--" BOUNDARY "\r\n");
0 w8 ^& D+ H" R; N; y8 }4 \% v" E - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
" l5 x* p) l% L - break;</pre><p style="box-sizing: border-box; border: 0px; font-size: 16px; vertical-align: baseline; line-height: 26px; color: rgb(51, 51, 51); font-family: " helvetica="" neue",="" helvetica,="" tahoma,="" arial,="" "microsoft="" yahei",="" "hiragino="" sans="" gb",="" "wenquanyi="" micro="" hei",="" sans-serif;"=""></p>
复制代码另外需要说明的是,TCP服务器线程在发送MJPEG流的时候是死循环发送的,因此TCP客户端在发送完GET指令之后,就会收到TCP服务器循环发送的图像缓存,TCP客户端会陷入忙等待状态无法再对外发送任何GET或者POST指令,从客户端使用者角度来看的效果就是网页一直在等待。  . o4 O9 n$ \' g5 W: R5 _

# n8 @' F' _ z9 Q5 P% c# |9 R二、UDP上位机UDP发送操作,同样需要先建立UDP Socket:& s Z |7 Q3 g- J' c3 c
- int UDP_Send_Found(socklen_t* socket_found , struct sockaddr_in *addr , char* ip , int port)# F4 J, O) }: L1 F( [5 @' o3 a
- {& U( Z; z& s, k" r2 D7 f
- *socket_found = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);5 ]7 V; m+ o& r0 k) _5 i
- if(*socket_found == (~0))5 F% ?* S5 {: A4 V$ r" e* `) s
- {2 M; t a, R) l( j+ D/ Y
- printf("Create udp send socket failed!\n");) Z0 A' \; Q {1 ^
- return -1;
6 s& N8 d7 n4 P2 p - }& T3 U. }4 `* ^; ?
- addr->sin_family = AF_INET;
8 _, K0 k3 y; } - addr->sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
" M* H3 u! H0 ~! S- k - addr->sin_port = htons(port);
6 R: K" O7 I: o5 X: d( | - memset(addr->sin_zero, 0, 8);- t# u) P$ _( G ?; Y" M
- return 0; |& H5 q1 e9 p2 E6 N
- }
复制代码 6 l2 w% {$ z1 l7 U" q3 N; C4 m. T# r
" e3 D. F2 C/ w' R而UDP文件发送则要比HTTP发送简单得多,只需要将文件切片,每一片为固定长度的UDP帧长度,逐帧发送即可:
, y) c6 e; z( {( x. F- A$ D$ h& U& N' L; p" g1 t2 I1 [* i
4 K0 ]- L: c/ M; v& l3 r! F- while(fend > 0)
. s5 G1 B& U0 J: `4 j' D i - {
8 L0 L: @% h! Z* r9 } - memset(picture.data , 0 , sizeof(picture.data));5 \/ d% \- E5 c ?! W! K
- fread(picture.data , UDP_FRAME_LEN , 1, fp);- e' ^0 M3 P! L5 J7 z6 b! m
- if(fend >= UDP_FRAME_LEN)
$ _& N' A2 E0 t - {
8 L$ b- z4 U& f* w1 q3 w, f - picture.length = UDP_FRAME_LEN;# ^* N6 s, {" J* Q- n6 B8 b7 g* |
- picture.fin = 0;! @/ Y" J$ h. }( i8 f6 ~2 N
- }1 S/ F! j/ f9 w* L3 X& b" h, ]
- else. H4 u8 {. ]# m J0 u! C' U |! B
- {
& }: w0 ]: {4 Q. \! d - picture.length = fend;! T M2 D8 c9 M0 d/ a1 y
- picture.fin = 1;6 c" Q0 M( S7 ^' o. k1 B
- }
5 I$ |! l0 v$ i. j9 |3 g - //printf("sendbytes = %d \n",sendbytes);
* Y0 J( l% l$ v$ x - sendbytes = sendto(socket_send, (char *)&picture, sizeof(struct Package), 0, (struct sockaddr*)&addr,addr_len);
+ x- n$ N6 Y( C% s- c* _; ] - if(sendbytes == -1)5 q0 h/ k6 L6 Z+ O6 q) D+ D
- {; @' b: }2 z9 w! w
- printf("Send Picture Failed!d\n");
2 X7 J% o: P1 @ G. M - return -1;+ y) |- B9 i: }$ q0 |
- }3 u w, @6 `$ K6 }2 M# m
- else
/ D1 ?! t; O% T5 ~9 V - {
: W8 S5 a& {& u' H3 e$ X% g( E - fend -= UDP_FRAME_LEN;
5 e. r; Q7 v6 { - }/ g# w! j- i8 h) w7 c3 @
- }
复制代码 4 X* `4 R3 R4 `, N
9 |( G8 [$ i6 @0 ?/ a3 F

& [( _8 l8 G: J5 H8 l' o; O# v& p0 o4 F+ Y! _, r
iMX8MPlus 核心板: https://www.forlinx.com/product/136.html |