本帖最后由 飞凌-marketing 于 2022-1-27 11:00 编辑 0 {! ^3 Z1 O i; }6 g, D! U+ x
( p p4 i4 a+ `- y# a) l

6 J- ]8 T! v+ c" S0 F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
' s6 }, l. ?$ Y4 Q9 {
) G9 P, ^7 ~8 n( N" s7 D; P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。 + d. j R( J+ {# l

0 K5 f# ^: N' l& X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。
! j% t0 `- s9 _一、HTTP网页服务器
: f1 s" A/ C, U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)) U8 U$ {1 a9 ]3 q0 s. |/ R4 n
- {6 }( [; @: y# ` }
- struct sockaddr_in servaddr;
" M6 z; v! k9 j& J2 ~2 B7 ] - socklen_t addrsize = sizeof(struct sockaddr);& e3 t9 I) x' P4 i
- bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));
" }/ B+ [8 \: U8 X$ I {$ l - servaddr.sin_family = AF_INET;) B$ q& }" j/ |4 _# \( v) D* k9 A; {
- servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);; M& D4 n! {0 X Y% d' t' O
- servaddr.sin_port = htons(port);
* T- a! F7 {1 }& m( d - int ret;
4 V6 \+ n ^" d7 O - IF( (*socket_found = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0)) == -1)% M! h' w L* x$ l
- {, g0 C/ b. h6 o+ \" d- p
- printf("Create socket error: %s (errno :%d)\n",strerror(errno),errno);9 K, h9 q. T" M5 h
- return -1;
, s. g; P$ R3 a, _. p - }' g; H* s' m9 I# O9 L m
- int on = 1;& C0 `+ \ J ]! t4 d0 x
- if(setsockopt(*socket_found , SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)
- C" o: m' J+ V% S - {' f4 P$ K9 E; \& ~" H
- printf("setsockopt error\n");
4 g* ~# z* _" }6 i7 o& C: y; z - }( Z+ A2 O7 E- b7 L. Z
- ret = bind(*socket_found , (struct sockaddr *)&servaddr , addrsize);
: ~ |& ], M. Y# ?9 T8 K - if(ret == -1). ` `# a( g) P3 ?$ f
- {
8 o+ Q: a% j9 r& o - printf("Tcp bind faiLED!\n");9 E' Z8 v3 g1 H5 L9 c
- return -1;5 N3 S. n9 P* \& J9 S
- }0 f, P8 \- r% w2 P4 g2 D* H2 I% B2 V
- if(listen(*socket_found , 5) == -1)
% f P: {6 X* ^$ ?& |+ v - {7 B0 B; m0 K: m
- printf("Listen failed!\n");( u, ]. f; \0 K! b- l) Q, _5 N
- return -1;+ E( D0 C: p5 A+ g1 b9 u% U" `
- }
" {5 V. r: ^. ^9 D - return 0;
7 P* l' x t4 U - }
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 _+ t( X q& s! C
- void * Thread_TCP_Web_Recv(void *arg), h7 i7 p( H5 _1 x7 F: J
- {8 a/ _' D; y7 `7 C
- 。。。( G% p4 O, }6 g) }3 ]' m
- while(1)) T# f$ o! Y; ?- c: A; \
- {
7 |% S0 `- c& j/ t- L' D - fd_socket_conn = accept(socket_web_server , (struct sockaddr *)&sockaddr_in_conn , &addrsize);- F" B& J: K. U7 b! E# q# k- V
- printf("fd_socket_conn = accept()\n");
, y+ Z6 x$ v6 \! Y( Z9 D* S3 C - 。。。
3 X: \: D9 k9 x) ~ J - recv(fd_socket_conn , recvbuf , 1000 , 0);+ u$ C% Q, j7 w5 t; H& r, a
- }
- G0 @6 M m8 y& M5 x$ a - 。。。& S8 Q: e- j% k% ?
- }
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);
' E. }5 a& p3 {3 k - pic_tmpbuffer = pic.tmpbuffer;7 } R/ m4 j7 v. k, w5 _% x
- pic.tmpbytesused = buff.bytesused;
( y, b' s7 E" m) ? - pic_tmpbytesused = pic.tmpbytesused;
& o+ u( h- Y7 c% @$ e7 ]/ [3 N( { - pthread_cond_broadcast(&pct);* K% z. @8 P2 x7 l! H; b
- 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;& Y1 Y2 t, ]! T9 |+ v4 [
- pthread_cond_t pct;9 ~2 q7 y3 J9 [4 j6 d7 }
- int main(int argc, char* argv[]); o0 a8 {: u* l( Z
- {
, m) C/ G* B$ J! \; } - ...
" A, D1 o! E5 T% E) H# i - TCP_Server_Found(&socket_web_server , (char*)argv[2] , PORT_TCP);0 q, f5 |! d4 [7 _4 C
- pthread_mutex_init(&pmt , NULL);4 b2 f+ u6 G4 k# n
- pthread_create(&tid_tcp_web_recv , NULL , Thread_TCP_Web_Recv , NULL);
; d# D6 X3 \# M( C - pthread_create(&tid_tcp_web_send , NULL , Thread_TCP_Web_Send , NULL);
' w* p" L$ O9 q/ @8 B6 ^# \; z w - ...8 G. [: }$ S9 K. x7 E9 J2 ?
- while(1)
4 X' _$ m+ a, f! l7 i - {( [) n) @* F, h
- V4l2_Grab_Mjpeg(false , MJPEG_FILE_NAME);" |$ T7 G0 x* {- q- R, U
- ...
1 O; [: A, q( {: A' f3 r - }
1 ~* ]& \5 N2 J, m4 n: c) P - ...
( F7 M3 G- j) e8 A g3 K - }
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;">! l7 |! l% v# i% d
- </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" \
/ F6 |7 m8 {9 M - "Server: MJPG-Streamer/0.2\r\n" \
! ~2 R1 y0 ?$ c( D# Z+ {. o - "Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, pre-check=0, post-check=0, max-age=0\r\n" \
- _9 H9 L5 c M: a - "Pragma: no-cache\r\n" \9 g/ l1 y. j M h
- "Expires: Mon, 3 Jan 2000 12:34:56 GMT\r\n"
' b5 h' R) k+ d w8 } O - #define BOUNDARY "boundarydonotcross"
' R0 E5 V* O( R: Y- E4 T - printf("preparing header\n");. X4 B. M7 j7 `4 Z, S; p- l
- sprintf(buffer, "HTTP/1.0 200 OK\r\n" \
( L" o9 |$ J. g! v2 l* j1 A - "Access-Control-Allow-Origin: *\r\n" \
) Q7 N+ V: @ {/ [& W# R" A$ S - STD_HEADER \
/ r, a/ x: w6 n, e* ^0 a4 ]. Q - "Content-Type: multipart/x-mixed-replace;boundary=" BOUNDARY "\r\n" \
# m7 l: h( u2 J$ `' n- P' K9 j/ f - "\r\n" \- T; X2 L n" C$ m" C& L/ H
- "--" BOUNDARY "\r\n");# u3 _- n/ g& z. _0 I4 F
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)$ s1 t( |7 P) D( f7 Q1 o! G
- {
) i, r; Z* B1 Z$ K3 q! ] - free(frame);# i" n1 ~" s' A" l; k R3 B, u4 G" j
- return;
8 ?. H+ k( r4 x) ^8 D ] - }
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" \( o" i6 x8 v. H+ l; u+ ]
- "Content-Length: %d\r\n" \
! ~4 B+ v% T4 g# p Q - "X-Timestamp: %d.%06d\r\n" \; W( d; J9 @ Z
- "\r\n", frame_size, (int)timestamp.tv_sec, (int)timestamp.tv_usec);
$ B0 d6 z7 X" f2 E" C! {1 p5 r - printf("sending intemdiate header\n");
. u3 w; J) R5 b: p% B - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
4 a& W9 E. Q1 `9 N, \+ o - break;$ V G+ ^+ L: h) ~( d
- printf("sending frame\n");
1 C- F! ~1 @8 C* h9 o& @ - if(write(fd, frame, frame_size) < 0)
/ B, o* H5 ]- S) v- [. A. c - break;2 [8 a& I8 m) L( w# D; K) g
- printf("sending boundary\n");7 F0 |: o5 Q9 ~( C& i
- sprintf(buffer, "\r\n--" BOUNDARY "\r\n");
) _0 g! ]7 ?$ [) I- Z - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
" L* x6 `8 ^- I5 B - 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。 
$ T0 o, E( L# h; v u# y
$ Y6 L5 H" a, ?) J' `二、UDP上位机UDP发送操作,同样需要先建立UDP Socket:+ X: I- S2 H- C+ f$ \
- int UDP_Send_Found(socklen_t* socket_found , struct sockaddr_in *addr , char* ip , int port)( u8 y z: Q$ ^9 I1 | ]! S6 \
- {: s, ~# R, h n) L4 p
- *socket_found = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);! l, b( m9 ?) m# Z% `7 ]) f
- if(*socket_found == (~0))
+ @8 h7 d% F& ~# E1 M! z - {" _9 O) e1 X# r# F0 b C% I
- printf("Create udp send socket failed!\n");( B. d1 B3 I: ^9 N; p8 A" m, _
- return -1;
3 Q/ F0 G1 B+ u2 r+ x5 P - }9 R7 F! E4 T1 k- ]% P
- addr->sin_family = AF_INET;% ]! A$ o; X/ A2 i+ \& V7 d( c
- addr->sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
G, A, s4 M$ W q6 P - addr->sin_port = htons(port);+ ^5 r; T3 O8 n" r
- memset(addr->sin_zero, 0, 8);, f; @1 h% M, t5 ?) |: D" X
- return 0;
7 z# v7 [' }8 q) L+ W - }
复制代码
3 G4 Y, ]2 y5 b# K$ ^+ @# }2 ]3 `% d. y
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:
+ D* k/ {, P2 f% m3 `4 G2 H' Z3 I2 J( _' Y
0 R3 {, d; N; X. x4 @; d1 d* Y8 l- while(fend > 0)
& y# p3 E1 n. i& m' ~- [! D* @; t% l - {' W" @# M* g8 p9 o
- memset(picture.data , 0 , sizeof(picture.data));3 S3 ^% y, \0 _
- fread(picture.data , UDP_FRAME_LEN , 1, fp);# Y9 L. ?% |& b( W0 q. s8 j
- if(fend >= UDP_FRAME_LEN)4 {5 ]. j! u) S+ F1 R
- {4 Y e, k" z0 @) h+ L; h
- picture.length = UDP_FRAME_LEN;
) l$ ^) ^6 y$ J# O4 @' G7 } - picture.fin = 0;
/ t j! l! Z) U) |* l; b% r0 g - }! `$ P( N+ [9 k8 ]% e3 X* v/ e8 w
- else- X1 h. h4 {/ f. v
- {
" |% E7 u8 ^- y$ D- _1 B) ~ - picture.length = fend;
7 c4 D1 z% I y0 x6 V! ^ - picture.fin = 1;% k; q8 H; R' w% J
- }, |! r3 b: R! ^, R
- //printf("sendbytes = %d \n",sendbytes);
$ V4 c2 c# w0 l+ X - sendbytes = sendto(socket_send, (char *)&picture, sizeof(struct Package), 0, (struct sockaddr*)&addr,addr_len);
- w! a/ X2 I+ E - if(sendbytes == -1). A/ ]8 M7 k3 d7 U) p
- {
2 S4 f: r6 o+ h! R& K0 e3 G - printf("Send Picture Failed!d\n");" x# I6 e% _- t* g+ B- j
- return -1;3 a! c1 Q8 @+ G; z3 I6 z( { h
- }9 T& w7 h9 K& j& U3 u
- else
`: _* K! K: w. ~: u1 F! s' n" y - {
0 n3 {" u% S, @/ M' e% K - fend -= UDP_FRAME_LEN;% u2 r2 ]& E* J6 a* O9 ?
- }, d) h# x8 V% N) L* o3 ~( I
- }
复制代码 % Q. ] n' _/ i3 _3 \6 E
( H4 g- h1 o, c, x+ u7 E) ]$ ]
# l* v% K, v0 D3 U4 r+ ]- H& X6 z
+ P& f5 [( }& B' e- wiMX8MPlus 核心板: https://www.forlinx.com/product/136.html |