本帖最后由 飞凌-marketing 于 2022-1-27 11:00 编辑 0 H6 v/ K4 x& D: S( Y- f8 o _3 g
2 y/ K; q# O: Y) }

# m8 S* n& ]/ Q: ^: [# X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
; R3 F( |! r: x7 W
4 Q$ h' r- L# E' e1 p! m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。
) `% g; c/ M7 C: I) n3 o" ? # h K( J& |; K+ s
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。
$ \( }* x( P- o$ [: S一、HTTP网页服务器
. r0 K; Y' \4 ]) X8 t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)$ |) [& k# B; j' E# D$ p; Y
- {
* N9 ^1 v5 [5 W9 E - struct sockaddr_in servaddr;, X, W) o! o B
- socklen_t addrsize = sizeof(struct sockaddr);
! [: H; F/ i+ E. r2 \6 U: \ - bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));6 Z Z5 o, o8 f2 a
- servaddr.sin_family = AF_INET;
n; R& p7 N u/ I, K2 a2 f - servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
5 X; E5 K |; d9 ~ - servaddr.sin_port = htons(port);
) e0 H. `: r; S1 l" w* @5 f2 Z - int ret;
, J: V- o' L. `7 |$ Z - IF( (*socket_found = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0)) == -1)0 @: t& k* r- q8 k* J7 r
- {( F* o; t- [6 i4 ` W
- printf("Create socket error: %s (errno :%d)\n",strerror(errno),errno);. m6 ?. h! P+ E9 W$ H% }
- return -1;4 b2 p. b n- B& K. D4 H
- }6 R* g/ C/ @5 Q% D- N
- int on = 1;
4 l4 G$ C# A! e# H' R2 g: [ - if(setsockopt(*socket_found , SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)+ k3 d. m. p# B5 X1 l$ V
- {) r. Q) ?/ h a' L8 c
- printf("setsockopt error\n");: C: }- L6 R0 r3 |6 L, ~& A( d
- }2 n, E3 d% U( N3 _
- ret = bind(*socket_found , (struct sockaddr *)&servaddr , addrsize);7 g9 l/ ~) P" v1 ^/ J |
- if(ret == -1)
~# y, d) N. w4 ?5 s, I6 R - {3 x2 T: l0 F1 @( R
- printf("Tcp bind faiLED!\n");
; B: q0 o4 B7 }+ z - return -1;; i4 I. L O% v' G; T1 }+ x
- }
* k4 f+ C7 Q; C' n" ? - if(listen(*socket_found , 5) == -1)
% V" W$ ]' k" H# V - {% k2 w1 _" r: a* u6 G* F% y
- printf("Listen failed!\n");
5 ^* u. m3 x c- C" k0 r8 |4 Z - return -1;
& e) P: g( V* ]1 F# J4 F - } ]! n! C. \$ X3 v0 s( v
- return 0;+ W! i, X& ` R% y
- }
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); U- g& ^9 y4 J, X
- void * Thread_TCP_Web_Recv(void *arg); A6 K) L* }0 C- c' Z
- {
. A' R3 G4 m* C6 Q& \ - 。。。
$ h( t4 U2 K( x& V, U1 { - while(1), `% C2 N; S- A
- {) l) n: U( n K% o; e
- fd_socket_conn = accept(socket_web_server , (struct sockaddr *)&sockaddr_in_conn , &addrsize);5 j2 Z- Q: D1 U
- printf("fd_socket_conn = accept()\n");4 w3 w0 J) p( {8 H3 X' F3 ]$ q
- 。。。9 M% Z3 o- Y5 e0 U' p/ Y5 c
- recv(fd_socket_conn , recvbuf , 1000 , 0);' B/ ]* y, H* g9 {; \- e2 u
- }
9 S3 `; r) f! V6 J- T0 Z - 。。。 S c" k$ }/ N9 o( y- e) V
- }
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);- m. `5 m* c4 i0 I' ?
- pic_tmpbuffer = pic.tmpbuffer;3 R h% |+ |1 o* R$ D
- pic.tmpbytesused = buff.bytesused;! q/ p7 |* g! Q F( ^6 r! i
- pic_tmpbytesused = pic.tmpbytesused;5 S$ c9 c. k% {: I7 v' y
- pthread_cond_broadcast(&pct);% y, O6 ?- ^5 v6 Q9 `
- 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;
/ B, y5 c/ P; Q P) f - pthread_cond_t pct;5 W+ E+ r ~ w3 z
- int main(int argc, char* argv[])8 ?: {* T/ k6 U% H. l
- {
, B( M% Q; q: b- o3 v - ...6 ]& B: V6 N3 h' X$ q; ?! V
- TCP_Server_Found(&socket_web_server , (char*)argv[2] , PORT_TCP);/ f/ l) c+ Z. D* O
- pthread_mutex_init(&pmt , NULL);
; B& T" e$ ?) m2 a' V - pthread_create(&tid_tcp_web_recv , NULL , Thread_TCP_Web_Recv , NULL);
) c: F0 l( a* O0 O4 i - pthread_create(&tid_tcp_web_send , NULL , Thread_TCP_Web_Send , NULL);4 B3 P, M$ h3 a: d% s
- ...; E9 Y! ~2 J# n$ X- O
- while(1)
4 [. f s" Y- ~9 u q) E - {
2 W" X7 g' V- T' E - V4l2_Grab_Mjpeg(false , MJPEG_FILE_NAME);
3 w, V' i' |! O X1 g! I \ - ...
1 M* G6 i$ p! u' F) s! q - }
$ R# E7 _; @# K1 Y3 K, K - ...
$ K" n+ L) @6 r0 x p - }
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;">. d( b+ ^8 D* L& _ g7 y: i
- </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" \
2 ]9 O5 L' c; x* h) ~ - "Server: MJPG-Streamer/0.2\r\n" \, w& P+ n/ q" R/ O) i T0 [$ T
- "Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, pre-check=0, post-check=0, max-age=0\r\n" \
6 b" s8 M$ {, ]3 w( ] D' j - "Pragma: no-cache\r\n" \" B; X' c* q; {% i1 I" M5 M' m3 j
- "Expires: Mon, 3 Jan 2000 12:34:56 GMT\r\n"2 \1 V- I( K7 e7 a9 B# K% j+ Z+ s& Q
- #define BOUNDARY "boundarydonotcross"
# F7 s, S# f2 |* o - printf("preparing header\n");# J& b) l1 T/ ]3 }, H
- sprintf(buffer, "HTTP/1.0 200 OK\r\n" \2 u# C* ?) q1 n/ B
- "Access-Control-Allow-Origin: *\r\n" \9 q/ P" ~5 a+ V* r- A
- STD_HEADER \; s* ?" n- C9 ^8 y3 D: X, j
- "Content-Type: multipart/x-mixed-replace;boundary=" BOUNDARY "\r\n" \
1 e3 ~6 {+ q5 Z - "\r\n" \
5 B5 P8 W8 e& \7 s0 d" D - "--" BOUNDARY "\r\n");3 {( B$ H/ ?* a. r5 |: f* `5 }
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)! Z9 d7 |! ?& x2 O. V
- {
; a& x/ p5 S7 k2 `! [ - free(frame);% D2 p! C/ K! g0 N2 L0 a" G L9 A: E
- return;
, [6 c5 Y; t6 V$ H0 \ - }
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" \+ k+ E2 j( } G8 a
- "Content-Length: %d\r\n" \
' K1 O; N5 _8 u m - "X-Timestamp: %d.%06d\r\n" \
6 [. z+ E( V$ t3 _2 ] - "\r\n", frame_size, (int)timestamp.tv_sec, (int)timestamp.tv_usec);- l- c" m' k7 L, l @ w% h" [
- printf("sending intemdiate header\n");
_0 z: r7 U6 t. g8 n - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
0 `0 R+ [9 ]7 F - break; `. {& O+ f) F; F( x2 M; c' M
- printf("sending frame\n");& L/ {9 {, S$ `3 m9 c
- if(write(fd, frame, frame_size) < 0)
4 |( `3 E4 s' l- ` {0 Y9 @ - break;
9 {/ a9 T) w. o7 Z1 {& j - printf("sending boundary\n");5 E8 Y. w9 Y+ T
- sprintf(buffer, "\r\n--" BOUNDARY "\r\n");+ v6 v* a) z6 a) @/ `6 ~: i
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)* J7 P* g0 K7 a" Z% o! n2 o/ ^7 d
- 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。 
) G! M2 s( y. |) }) R7 I7 i; z
' {$ h( O+ C( c- F5 y二、UDP上位机UDP发送操作,同样需要先建立UDP Socket:
5 a2 A$ I+ t; D1 c! m2 b- int UDP_Send_Found(socklen_t* socket_found , struct sockaddr_in *addr , char* ip , int port)
' f8 T8 c- X& l! ^- \3 b, Y - { |7 j. C; z0 i5 {6 ~
- *socket_found = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);2 |. Z+ \5 v. @
- if(*socket_found == (~0))
0 s$ E5 r! y f - {
6 I) O& _6 a1 V1 u! {1 W: c1 w: U4 }0 ^ - printf("Create udp send socket failed!\n");" P* z$ Z. d% I: }3 }0 M
- return -1;
`# j9 u8 a5 ]# ~) g! ]5 B0 `! D- f - }. z1 L9 y+ ]2 E8 K0 c% x
- addr->sin_family = AF_INET;
" Y- B6 ^3 x4 }1 ^3 z# T - addr->sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);! ~& k0 `1 U1 l( E+ K3 O; C+ {
- addr->sin_port = htons(port);
+ V) g/ ~1 \; L& b b. ~' ^ - memset(addr->sin_zero, 0, 8);
5 a& |/ m1 L: l - return 0;1 n5 o% D ^3 x' x c5 u& _% M
- }
复制代码
3 P, h2 b0 U3 b
$ t7 i8 i$ N1 I5 l- L3 v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:
2 l) ]' `8 l2 V: B% G3 z
# J; k! f$ M4 O# a: f. S
m- e8 {1 |2 b' t3 k- while(fend > 0)
" N& ~( _% O, h) z - {
% R1 q" Y9 Y% Z& v. j- J! f4 _( @* z - memset(picture.data , 0 , sizeof(picture.data));6 l/ F) H) m1 W# u% U. }
- fread(picture.data , UDP_FRAME_LEN , 1, fp);" J( |- A5 F2 K/ j5 u1 k+ I
- if(fend >= UDP_FRAME_LEN)
- U& Y5 }7 ]5 D+ z$ S: f" K# ]* ^ - {8 q8 p( c% p$ \! R- |
- picture.length = UDP_FRAME_LEN;5 `5 l) F1 ~2 t; m# C1 u) S
- picture.fin = 0;
, [: B" m7 R" B |- n ^ - }9 T# g1 O% H% a) N
- else
x# ]' s* S, O - {
6 \4 c! X/ y# `% G0 R# h, ~ - picture.length = fend;& _* B6 s" j( b. E* g7 o' ~+ g
- picture.fin = 1;2 h' s! B0 j0 z" V, h+ r! d1 d
- }+ \5 U; R; m ]
- //printf("sendbytes = %d \n",sendbytes);' b7 }0 O; [3 b2 l% U
- sendbytes = sendto(socket_send, (char *)&picture, sizeof(struct Package), 0, (struct sockaddr*)&addr,addr_len);) m$ g* Z9 q1 F4 J! S! i1 ?/ X
- if(sendbytes == -1)8 Q/ K2 q5 F* } [6 L9 a
- {
- F' V9 f$ @8 p3 G' f: S5 g6 } - printf("Send Picture Failed!d\n");" g# p8 w" ]+ n1 J7 T! [1 M
- return -1;8 X% H- q( F1 L0 ^% O& ^& o
- }" f# t# X4 \+ `3 g- s/ I- I" J
- else
6 \9 G4 z, Y% G5 Z [- k - {
- \! I* F) d3 ?! W6 E4 s5 T - fend -= UDP_FRAME_LEN;
+ z Z5 c$ r% a: G+ ] - }, X; Y" z4 w% r
- }
复制代码 - n8 r# G: G; D+ c0 }- C
4 x1 @9 h8 P+ E
) K0 ^$ u7 k/ Z: F
' u* v- E5 a& @. N! siMX8MPlus 核心板: https://www.forlinx.com/product/136.html |