本帖最后由 飞凌-marketing 于 2022-1-27 11:00 编辑
$ r3 U: ]5 _: Y- _' W; y* n% T2 E# Q# a1 o* o$ b0 H
 + }- s5 y9 m9 O, U- k/ O3 k
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
( I% j5 t8 `4 T8 I" J
9 Q$ Q3 d1 j, x9 h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。
, X+ H; O8 l) w & ^- ]$ r6 r' \' C) U; `' @
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。 : I3 U9 u. m8 ~; d0 M% ^, p
一、HTTP网页服务器, s- @1 R+ Q8 h" ~6 y( W& d
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)1 M! q3 t$ O4 s$ E* n( _0 y
- {
# G4 F* q: f& m. \: d, [- O+ n - struct sockaddr_in servaddr;
# k4 q; f/ Y8 r9 O- }' [" L - socklen_t addrsize = sizeof(struct sockaddr);
3 Y! b7 T6 C* C8 C: K8 t - bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));+ a! {( l) c6 t% _- N. M
- servaddr.sin_family = AF_INET;7 {) J- m& Y( e0 X/ m# X
- servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);9 j; R. J; r- Z4 S' `
- servaddr.sin_port = htons(port);) r3 M) f: v' ~/ Y
- int ret;9 @! q h2 z! j
- IF( (*socket_found = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0)) == -1)- r4 j7 L0 ~8 N3 o5 ]$ ?8 W
- {
. C" T6 x4 \; Y, B0 k) A - printf("Create socket error: %s (errno :%d)\n",strerror(errno),errno);
" R- H2 Q/ a- y& r" ]1 m - return -1;" }" [/ k0 d, O$ }2 P0 L# O6 P: l( O
- }
7 J% J. W6 o; U5 Y - int on = 1;2 K+ Y4 Q: e* \
- if(setsockopt(*socket_found , SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)# V+ t9 C j" F/ [& ?, `
- {
; }1 o2 k' @- ?* H1 f( Y: G - printf("setsockopt error\n");
& C0 O: @8 o+ E. i - }& }( E' ~$ f1 \1 E" v# y
- ret = bind(*socket_found , (struct sockaddr *)&servaddr , addrsize);' i2 e3 w2 T; Z! z4 G
- if(ret == -1)/ D7 P B& r& w9 Q
- {
' F( \& n% {' F - printf("Tcp bind faiLED!\n");* L% u L! {& O9 i
- return -1;
- s, B0 W" ~* y& p - }, m% k! k) W; x4 _ z
- if(listen(*socket_found , 5) == -1)
- C7 e, @0 y/ C# c/ u - {
3 }8 Z) P2 n ~ - printf("Listen failed!\n");
+ h: V) z$ E* A2 W! h# H5 U+ C - return -1;" g8 |5 M) _: s) M' }
- }
: J! U( {! R5 i7 R4 _6 c$ n* y - return 0;- M3 H8 j7 k8 J, }7 d3 z6 s. J
- }
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);
2 ^% m+ B0 k. ^ - void * Thread_TCP_Web_Recv(void *arg)
# v c) L$ u) U - {0 N' I: d2 R% D/ [- J0 F% u
- 。。。
* K0 u! j) E* k3 J; R" L - while(1)2 c# I" e5 k# u
- {, J+ Y( }8 F$ w, X. u
- fd_socket_conn = accept(socket_web_server , (struct sockaddr *)&sockaddr_in_conn , &addrsize);
& L7 ~3 c6 l' P; s/ a& q+ | - printf("fd_socket_conn = accept()\n");
9 ~- a: Q- o o - 。。。7 O+ w7 w( n* D& a
- recv(fd_socket_conn , recvbuf , 1000 , 0);: S Q( ?' j- n7 W$ L6 o2 ]
- }5 h* n. D) \- c; p8 z- p. }8 g
- 。。。
! ~4 }) M9 r- P1 a/ K }3 z( z - }
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);
+ G0 m3 z4 `6 y d2 M - pic_tmpbuffer = pic.tmpbuffer;) Q9 {0 X i5 Z4 z u- I
- pic.tmpbytesused = buff.bytesused;$ x+ m$ @2 ?8 d# ^* o
- pic_tmpbytesused = pic.tmpbytesused;6 l# `8 ]& K" |* M: X
- pthread_cond_broadcast(&pct);
8 u2 H0 D% N: S - 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;, y9 W& p0 S( ?! X) N+ m
- pthread_cond_t pct;' c* f# }4 h! [3 G8 B: }
- int main(int argc, char* argv[])
. j; e& r) }+ ~8 i0 k - {
: t$ d$ C/ _. A' O6 u - ...
1 D* g% N7 v' i: J1 M+ ~+ H4 | - TCP_Server_Found(&socket_web_server , (char*)argv[2] , PORT_TCP);$ y6 x& t* H" |1 d1 f3 d
- pthread_mutex_init(&pmt , NULL);2 R$ f! l ]- C, i2 q+ U
- pthread_create(&tid_tcp_web_recv , NULL , Thread_TCP_Web_Recv , NULL);
( Z: w0 D# \% N! ?9 a/ ` r - pthread_create(&tid_tcp_web_send , NULL , Thread_TCP_Web_Send , NULL);* y- J$ g" S; @% L6 ]8 d4 g4 _' G/ V
- ...
+ f: A& a! _8 b6 r - while(1)+ L( i; s: _* G
- {
/ D! [( c4 P1 a( D - V4l2_Grab_Mjpeg(false , MJPEG_FILE_NAME);( ] R9 k7 ^" h4 i' C+ I
- ...7 t5 y" A( B! _: ]
- }
% w: v3 t1 R1 k: ]- |) Y - ...2 {9 }. ~7 j6 ~4 }6 ]& U6 O
- }
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;">! H. T) w2 a' k3 B) w; x
- </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" \5 v7 K3 m* h; q" j* z \0 R
- "Server: MJPG-Streamer/0.2\r\n" \! ^/ P9 i H3 c5 ?5 t
- "Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, pre-check=0, post-check=0, max-age=0\r\n" \5 P0 W& f% x J1 p' e* G) q$ O
- "Pragma: no-cache\r\n" \
1 G x, C+ b4 y8 |6 N - "Expires: Mon, 3 Jan 2000 12:34:56 GMT\r\n"& | j% H4 f! z0 s8 ]
- #define BOUNDARY "boundarydonotcross" ^6 n# ]1 T- T# k( L( z& [
- printf("preparing header\n");! J2 H$ n* J. v* C; i4 _$ w& F) A
- sprintf(buffer, "HTTP/1.0 200 OK\r\n" \
- U, O6 \7 x* B' H4 x9 t - "Access-Control-Allow-Origin: *\r\n" \- I p' j* p4 B; s$ m/ X
- STD_HEADER \
! D4 t+ y4 W2 l! U9 A - "Content-Type: multipart/x-mixed-replace;boundary=" BOUNDARY "\r\n" \
- P2 {" c% z K& y - "\r\n" \2 T9 C) b! S" W2 E) Y4 e! T
- "--" BOUNDARY "\r\n");
2 e2 G+ b% F$ F- A; l7 ] - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
1 h& p& v- x v- O8 U - {
* }6 s1 U) s8 U - free(frame);
: [0 p E* A" q+ |4 Y - return;
) u, n1 {, {% g- B2 {, a7 @ ? - }
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" \0 [( J1 j; t8 H% Q0 U
- "Content-Length: %d\r\n" \6 p6 }7 J6 e! L0 {0 t( R% O
- "X-Timestamp: %d.%06d\r\n" \) P) d4 \- a! r! W- d
- "\r\n", frame_size, (int)timestamp.tv_sec, (int)timestamp.tv_usec);0 I3 r6 W8 B1 u
- printf("sending intemdiate header\n");' r9 d" B$ S, c/ J1 u2 o" F
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0): M& [0 |3 Y5 Z. }* A8 j
- break;
5 Q3 R2 @7 X0 B( q - printf("sending frame\n");, D; O" `+ t e* B
- if(write(fd, frame, frame_size) < 0); ^" \' ]* I, K
- break;3 X$ i! u( I; f/ G1 Z7 T; ]6 ]. D
- printf("sending boundary\n");
! a" s# K3 B0 t1 I$ U( S - sprintf(buffer, "\r\n--" BOUNDARY "\r\n");1 b7 K1 \3 \0 ^$ D4 e
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
. R$ B- f7 G' C3 P6 C1 l! l; o - 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。 
; z3 ]' G. V1 E ' O7 C6 `$ \" V2 L& K1 Y+ M$ Z r
二、UDP上位机UDP发送操作,同样需要先建立UDP Socket:! r; B& R- r# P" s* [
- int UDP_Send_Found(socklen_t* socket_found , struct sockaddr_in *addr , char* ip , int port)
- z( e$ K- W1 c - {" b, [% p4 |5 H/ ^
- *socket_found = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);2 X; O2 w$ ]" B* _
- if(*socket_found == (~0))
# T& t% ~8 p1 @ - {
2 U; v; W0 H% J# d - printf("Create udp send socket failed!\n");
2 u1 u; G) c0 v. [ - return -1;4 V9 A2 I' T! v5 C# B
- }
) C' V$ f# u# ^- T4 |+ X0 H - addr->sin_family = AF_INET;: C' Q1 m7 k" n! E; R
- addr->sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
/ ]" `0 Z8 M8 `1 r% Q. v - addr->sin_port = htons(port);0 _/ M7 L `& y: P6 a, ~ R4 m0 {
- memset(addr->sin_zero, 0, 8);
+ O; h4 o2 Y3 I - return 0;
# D; i2 z" M ?# K2 R/ c; j& ]/ _ - }
复制代码 1 Q. }- E& l# N7 y" H
5 @ W+ X# n, s# t$ `0 f% x/ Y: f* d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:
% X8 v, ?* w7 I, C4 G; y
9 l6 H6 P1 Q) O: R0 E/ S( V/ w; o; Q8 a6 G; F/ V: w
- while(fend > 0)1 e1 x8 q6 d+ {( k
- {
: n# ~, z3 `6 I0 ^8 n$ A - memset(picture.data , 0 , sizeof(picture.data)); ?) @. R3 a7 x7 ^) Q, ^$ k3 {
- fread(picture.data , UDP_FRAME_LEN , 1, fp);
" B. q* R5 ^% }) G9 o - if(fend >= UDP_FRAME_LEN)
4 I" R* I5 [, ^# w% Y" F5 X - {3 J: B" w' k$ N/ A& x4 Z
- picture.length = UDP_FRAME_LEN;
( l" H$ B4 ]+ R( Q - picture.fin = 0;$ J0 `# V0 N; \4 \3 R6 L" V
- }, n! k% Y' ~8 K! v6 K
- else% O! d4 P+ J* v4 M" c1 T
- {
/ ~% |6 w( l( J( b! R* q- n - picture.length = fend;
0 _& o7 A" M5 ~) s - picture.fin = 1;$ D: p2 c# M2 Q4 b" Z& t
- }6 `* b+ \/ ?9 I' t
- //printf("sendbytes = %d \n",sendbytes);. I, w4 |. s7 W6 h9 M
- sendbytes = sendto(socket_send, (char *)&picture, sizeof(struct Package), 0, (struct sockaddr*)&addr,addr_len);; E/ Z3 o0 w* o
- if(sendbytes == -1)
2 Z: d1 ~5 z$ |/ M - {" ~: b& w! e8 D# N7 P/ Y7 H
- printf("Send Picture Failed!d\n");
' s, t8 c* c9 I" W - return -1;
: v$ F8 S! h N- Q - }6 B: G$ m( d6 ^# n4 q
- else; }1 w, m7 d7 e* @% w$ c. s! u# h9 T
- {: x: Y9 E& O. ]" P3 T+ F8 o
- fend -= UDP_FRAME_LEN;7 n1 ]3 P4 N4 o1 L) }' R& j
- }
0 Q( x) q) J- s - }
复制代码
$ c/ p+ K0 B2 \6 A1 l- B# B0 k7 g* B" s, G

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8 I+ J( y0 v# E2 Y- r @iMX8MPlus 核心板: https://www.forlinx.com/product/136.html |