本帖最后由 飞凌-marketing 于 2022-1-27 11:00 编辑
9 S" d- B/ L+ ?* y% ~9 h3 g
4 D/ \8 y0 z, g, I9 B2 x) D) B4 o 5 `2 }1 Q$ h V
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# S4 F+ p2 d8 ]( w
, r) Y4 L/ l3 a- l% E: u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。
2 a+ p& J: m' Y+ q6 L' t
; Y% K, t6 o% }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。 # i- S7 P6 Y6 N4 k$ Y' ]% d* M
一、HTTP网页服务器+ h" W- {; s8 k/ C$ {# b
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)
( w9 a) x# p+ M3 z' P2 d1 i% r1 n - {
2 h8 l+ R' W0 L: D0 q* P) X - struct sockaddr_in servaddr;$ x/ P+ L6 W9 z1 z2 n( b
- socklen_t addrsize = sizeof(struct sockaddr);
* _& j2 v8 Z9 q4 t/ |- ~) n# V - bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));8 O8 y2 h9 ]6 y& |9 F& d
- servaddr.sin_family = AF_INET;9 i) l' A4 j# e/ n/ Q
- servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
; x c4 |% m: x9 Z4 I - servaddr.sin_port = htons(port);6 Z. ~* D6 K }' L* i4 o T# Q9 b
- int ret;
! a/ G: R8 L7 C( \5 p - IF( (*socket_found = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0)) == -1)
( N( m! t* w1 B K - {7 e g/ P3 J7 K& t0 Q; l
- printf("Create socket error: %s (errno :%d)\n",strerror(errno),errno);5 [9 r" v1 U* B
- return -1;- h" n# O Z# P }
- }& j1 t2 S/ X/ a; g% I: I
- int on = 1;
" k1 p1 W3 y) h; ^# D" u, e - if(setsockopt(*socket_found , SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)$ h+ B7 X1 C. L4 Q/ v! N
- {2 d" R2 `" l6 x+ x
- printf("setsockopt error\n");
( ^: w, N# F3 K - }
" _* H' E+ j, }% G J( x4 e - ret = bind(*socket_found , (struct sockaddr *)&servaddr , addrsize);
* I8 b5 _, `8 d% i+ F& Q9 s) ^ - if(ret == -1)
( \% Q( {( {- ^( Y6 s+ C - {
: }0 Q) \! ~5 l - printf("Tcp bind faiLED!\n");4 O8 u, }* Q; A9 `1 D' t8 `
- return -1;. N/ S9 X+ F' W, a5 y
- }
$ F# I0 k! P+ C {& C - if(listen(*socket_found , 5) == -1)
8 S! y& U3 g U3 y - {
4 I9 ]) O2 A% l; J) @, a3 w L - printf("Listen failed!\n");
; F1 [& U+ }- P) S# b - return -1;
6 F4 w6 q& [+ N) |1 ?+ Q4 v( ^ - }( D- E& Z- ~7 H3 x: x1 b
- return 0;
/ k- N! A1 l1 l! w9 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);+ |* A5 c/ m/ s- U2 `; f
- void * Thread_TCP_Web_Recv(void *arg)
' w) t6 A. `, d! f6 o. u3 m7 v - {
+ U6 F( I' t& ~ N6 z - 。。。
6 N5 [8 y9 e+ s+ b9 C: V6 b5 x - while(1)6 T) L! S( v' _# B/ H
- {
' b- u; K) b- p g6 F7 R - fd_socket_conn = accept(socket_web_server , (struct sockaddr *)&sockaddr_in_conn , &addrsize);& d2 H8 Q5 b6 i0 F& W0 y8 g
- printf("fd_socket_conn = accept()\n");% ?* {/ V2 P( X$ b% t
- 。。。/ @& m0 N, X& w- v. P
- recv(fd_socket_conn , recvbuf , 1000 , 0);
+ }, ?# g& ~" Z - }
, I: I; p! r' A# g% z9 n - 。。。2 V# K. L5 ?$ x. ?8 Q7 n
- }
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);
{. s2 S% v8 G4 I# S - pic_tmpbuffer = pic.tmpbuffer;- O# ~# Y( b6 l3 V k
- pic.tmpbytesused = buff.bytesused;' t/ U4 v' @; h9 J* C' M
- pic_tmpbytesused = pic.tmpbytesused;1 J' W6 I" q& v( \& m( e
- pthread_cond_broadcast(&pct);9 N8 Y' G& H2 F ?4 l. N5 _- q
- 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;3 K% b% \3 F* Z2 O. C" s+ d) |4 x
- pthread_cond_t pct;
6 n: m$ W8 Y" r- i, P - int main(int argc, char* argv[])! b7 ?$ R, K4 Q, [/ B* O
- {
K& ~% ?8 @+ |8 { - ...
# e5 z+ o- z6 a" j0 A$ d/ A6 D* Z - TCP_Server_Found(&socket_web_server , (char*)argv[2] , PORT_TCP);
5 s: P1 \1 ]( N' P. H% U% c; b - pthread_mutex_init(&pmt , NULL);- Y2 M6 O; L* d5 W( t! e* B1 E' g
- pthread_create(&tid_tcp_web_recv , NULL , Thread_TCP_Web_Recv , NULL);
$ D6 F# H) z- X7 e% Q: v - pthread_create(&tid_tcp_web_send , NULL , Thread_TCP_Web_Send , NULL);
& Q7 H; e$ M. |! s. S3 s5 | - ...
8 Y0 w& g" ^) E( | - while(1)
2 k: @; \* \8 I1 V6 S - {: L) F% Q1 A* s1 a2 c
- V4l2_Grab_Mjpeg(false , MJPEG_FILE_NAME);
3 R0 F6 S; |* h - ...( Z4 u6 H. g! z v( G- T. c& `0 A
- }) x% ]! I; c: w; z/ l% X
- ...% _1 m% p) z* }8 E* L7 b' h
- }
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;">5 k( D( Y0 q/ n$ ~. ?) N0 Z, ?
- </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" \8 L5 O2 S7 X2 Y) S7 q* b2 ]
- "Server: MJPG-Streamer/0.2\r\n" \& j4 P6 _. U( N
- "Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, pre-check=0, post-check=0, max-age=0\r\n" \
, N3 p) C1 P6 T+ m8 `) L) q: z - "Pragma: no-cache\r\n" \
( z0 V' ?& \( H% x. Q - "Expires: Mon, 3 Jan 2000 12:34:56 GMT\r\n"* R: F! a; x- s* K; o! F3 Q j8 e
- #define BOUNDARY "boundarydonotcross"
; ^! h# R: R( s% u: a, U0 s - printf("preparing header\n");
, R. `+ Y6 d7 v& p9 l1 `* V& b - sprintf(buffer, "HTTP/1.0 200 OK\r\n" \
1 w" B. D0 ^# _2 W' ]" T7 w - "Access-Control-Allow-Origin: *\r\n" \
9 v' q1 |; F5 [0 m9 K, A, ] - STD_HEADER \
M; D( p9 t% \2 O - "Content-Type: multipart/x-mixed-replace;boundary=" BOUNDARY "\r\n" \3 ~' b# G4 N+ u7 @3 X
- "\r\n" \
* f, j: t1 w$ R9 V7 ` - "--" BOUNDARY "\r\n");' }- f! B& Z8 B+ f3 {! T
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)' Q$ C: ~) w) i4 }
- {) e: w) o# @2 v8 G) f
- free(frame);
" e& i3 r4 ^. V( q( x! c; |* l - return;/ Z }% e; M/ A# w' P. B+ U1 M
- }
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" \2 P5 Z3 C+ t+ [) d
- "Content-Length: %d\r\n" \* ^& N/ c/ F" u0 F6 c
- "X-Timestamp: %d.%06d\r\n" \
3 @" ]7 i5 h o5 B' V - "\r\n", frame_size, (int)timestamp.tv_sec, (int)timestamp.tv_usec);& n$ D! n/ P0 X
- printf("sending intemdiate header\n");
0 Y& H; z2 e4 I" E5 Z. S& o l# p- c - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)9 X1 J9 w, e% c( l% e, [, D1 f
- break;5 a0 I! t4 b1 D& L
- printf("sending frame\n");6 `9 o+ {4 [9 o" f( t" n
- if(write(fd, frame, frame_size) < 0)( _& E! G4 S* F1 d- x
- break;& |' S. e4 G6 H6 s, l$ \1 K$ X
- printf("sending boundary\n");
7 q; E+ ^# k. _6 L - sprintf(buffer, "\r\n--" BOUNDARY "\r\n");4 Y4 e* u& {1 J( H
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)4 H. n" W2 c( ]
- 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。 
% f5 `+ t+ O$ ?2 }$ M " w t K7 s1 t' _% F; v8 y" o
二、UDP上位机UDP发送操作,同样需要先建立UDP Socket:9 W' {. V% |3 _) C' K( T
- int UDP_Send_Found(socklen_t* socket_found , struct sockaddr_in *addr , char* ip , int port)
$ k7 k* V2 p/ U. L& M - {+ [/ w( _9 k& N: T
- *socket_found = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
- Q3 w0 K; I6 T e0 M; s - if(*socket_found == (~0))2 V% a* z( z( c# D
- {
, |, ~0 Y! y$ l3 c, o - printf("Create udp send socket failed!\n");
3 p9 X, z; ?& Q4 V& {0 @% C - return -1;
: S) n6 q* Q0 { - }
" S/ U! L' P! r8 i: a - addr->sin_family = AF_INET;. j$ d- F6 z3 C. J- ^1 p! p
- addr->sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
8 R J) L6 R* d" i2 m - addr->sin_port = htons(port);! P$ E8 z! k7 I3 B/ a) G9 j
- memset(addr->sin_zero, 0, 8);4 m y. v1 q) b- _
- return 0;
, T" i7 z! h5 Q6 a( R, l - }
复制代码 ' V4 d& b1 \2 W' z4 S1 l
+ k5 H, U2 z" h/ K
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:* \* Y3 k4 `3 K8 k
2 e+ T, M" f h: u
; }3 b6 X" ~( }$ g- while(fend > 0)( p9 i5 T- a3 F# g
- {
+ K3 o( |1 \4 s! k9 {( S* f1 o6 _ - memset(picture.data , 0 , sizeof(picture.data));
- |5 N9 h- ` u6 d7 L - fread(picture.data , UDP_FRAME_LEN , 1, fp);
5 L& v2 G7 u* \ u - if(fend >= UDP_FRAME_LEN)
/ C7 w3 l8 M3 n1 Z' J2 Q8 q - {* q+ ~1 U q( H# @0 E' z
- picture.length = UDP_FRAME_LEN;- X$ a R% K# N6 _& y( k2 w
- picture.fin = 0;# W: H. _: E; }5 D+ Q L
- }
. k) z' P8 q) t, B2 k; ~! F - else, y5 _0 b4 b( d$ O& v+ _
- {
( D; _4 j7 V# Y! u - picture.length = fend;6 i i3 ]% @& @4 f
- picture.fin = 1;
6 E. V# y+ Z8 u: H) o - }
* p# f2 M1 N; ^- e* S& c - //printf("sendbytes = %d \n",sendbytes);
$ k$ E, S1 b. u9 ^0 L5 d - sendbytes = sendto(socket_send, (char *)&picture, sizeof(struct Package), 0, (struct sockaddr*)&addr,addr_len);
$ `$ _3 b i1 `& p2 D - if(sendbytes == -1)8 z1 t4 @* |5 o# h @
- {
$ [8 }- \9 h% \$ ^$ u - printf("Send Picture Failed!d\n");) B- R7 s$ F6 c: l
- return -1;$ @5 G7 X3 C- ^( g0 {$ I
- }
- P! N4 G! x& W6 G& n - else h6 K+ X7 @3 Z
- {7 p# E8 W: E @2 D0 e* e
- fend -= UDP_FRAME_LEN;" C) x4 i7 r B6 ]
- }0 Y/ F4 H a* a/ w$ y
- }
复制代码
. P8 N, H. w0 k+ O
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. f2 E. S i( }+ DiMX8MPlus 核心板: https://www.forlinx.com/product/136.html |