本帖最后由 飞凌-marketing 于 2022-1-27 11:00 编辑 ' S" J. {. e+ a
- G0 x3 y6 w, u, I- w M: u+ d
 ; w/ R4 ?; q# r1 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
9 F6 B' K6 r& ]& ^
& G @# w( ]; F, X% V6 s+ 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。 9 V2 L# h j2 _1 Z9 M- w+ B

. X0 V! _* W4 f" \5 e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。
0 k, s# O" T# } X; q一、HTTP网页服务器
; u" C F$ A& S# 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)
6 r ^* u3 a9 V& [ - {
; D) o5 S# @. A" k% j) _0 U - struct sockaddr_in servaddr;7 |5 F1 E. X9 F' m
- socklen_t addrsize = sizeof(struct sockaddr);9 R& M) C6 B, l* v% w9 z6 b
- bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));
$ r! X3 S8 D4 |) p8 B1 }' T% W - servaddr.sin_family = AF_INET;
0 N/ ^5 @" O3 u/ F/ g" I; E - servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);. Z7 M/ l. t$ W/ w( I* ~
- servaddr.sin_port = htons(port);' `- D. ?6 J7 m
- int ret;! g6 J, n: E# w1 ~+ r
- IF( (*socket_found = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0)) == -1)
3 l6 G0 H( P0 {* N5 n - {7 a/ d. t' z+ G1 _! B; i% d5 S2 X6 K
- printf("Create socket error: %s (errno :%d)\n",strerror(errno),errno);
: }9 z! K! e1 B: ?: X s7 r - return -1;
9 @# H) U" R* z; m - }9 [6 U/ _; X2 _5 D
- int on = 1;
/ T; q5 B' g* f# m- E4 I/ z - if(setsockopt(*socket_found , SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)
" { _5 p$ {+ s: y7 ^/ H, V - {5 q8 z4 N- l X$ f+ J Q
- printf("setsockopt error\n");
8 u8 L1 c8 B, K$ s7 Q: z3 T' A - }
* Z! M$ D0 \# E$ i - ret = bind(*socket_found , (struct sockaddr *)&servaddr , addrsize);) k( A( K L; ?4 n
- if(ret == -1)4 d) g( K- ^0 d- ]- Q: _
- {! _) D( C0 s7 x; V/ L$ l I
- printf("Tcp bind faiLED!\n");3 f# u/ n- @, E
- return -1;- ~6 j: }* b# ?# p4 F4 x4 `3 k2 G
- }
% n3 Q- X. M/ C% [; L* A" A - if(listen(*socket_found , 5) == -1)
' g1 a7 H/ y/ ~# R - {/ g( @* b1 C; P% S$ k
- printf("Listen failed!\n");8 c2 z$ M% P0 f$ m5 W/ k1 ~
- return -1; R! j% z; B* V- _1 Y* B
- }2 x k+ w; l+ N; m- p+ ]! _: D: j
- return 0;
( E. r6 u' b: M* O+ n k* Q5 W - }
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);
/ z& {) x2 L# n2 ?4 T: ?3 g - void * Thread_TCP_Web_Recv(void *arg)3 E3 D; n& ]+ f+ d
- {
+ z/ R" w. d! } S) I3 C& Q - 。。。
' p3 R* A1 B: Q/ {9 O - while(1)) Q" N! L7 P/ \# q
- {' L! I2 {* v/ e/ j
- fd_socket_conn = accept(socket_web_server , (struct sockaddr *)&sockaddr_in_conn , &addrsize);* T% R* h" {: h* {1 @- o: u- \
- printf("fd_socket_conn = accept()\n");
5 O+ h, G0 ?1 _3 Z - 。。。3 o9 J7 G. O) J
- recv(fd_socket_conn , recvbuf , 1000 , 0);# K; F9 V! O* m4 ]5 T
- }
h8 D( O9 k, |% r4 {" u - 。。。
7 f0 O' C% `1 a5 d5 ~5 S8 t9 s - }
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);0 {" |/ T" v- e# s! s7 t. o
- pic_tmpbuffer = pic.tmpbuffer;
6 g2 e' F. L3 z4 G3 z7 ^' A - pic.tmpbytesused = buff.bytesused;
7 k9 Z* Z3 [2 ]# [, ^9 ~% w: R - pic_tmpbytesused = pic.tmpbytesused;% l, o& B6 Y' w5 K$ I2 |/ N, x2 n
- pthread_cond_broadcast(&pct);
' p: I) b9 i# \- o6 a - 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;. E! m9 _" F# e5 C
- pthread_cond_t pct;8 Y" E3 s& M, E* S% e- R# O
- int main(int argc, char* argv[])
& o7 u8 A- M, m( { - {
. u# G" h6 e6 D& p - ...7 J3 @. t' m! @3 R" O
- TCP_Server_Found(&socket_web_server , (char*)argv[2] , PORT_TCP);6 w5 Y8 d! {6 {! s- i
- pthread_mutex_init(&pmt , NULL);
2 g/ k$ U2 m% e( c - pthread_create(&tid_tcp_web_recv , NULL , Thread_TCP_Web_Recv , NULL);; u" g6 j! ~" i- a1 N5 B- {& O9 P
- pthread_create(&tid_tcp_web_send , NULL , Thread_TCP_Web_Send , NULL);
; b7 t- r% O: i, B' g3 T - ...
w/ @+ \# d7 T- v5 y: F0 m - while(1)* n1 ~/ n$ h1 |/ z
- {
6 {% v* t8 `- o5 y, s' E - V4l2_Grab_Mjpeg(false , MJPEG_FILE_NAME);
3 z& p) b' Y D& s9 v3 M - ...( n) l- l( P$ _0 u( n
- }' L( B8 B- C8 L O: ]
- ...
3 O/ ^6 B4 R; `- j0 @: v& Q) J5 R - }
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;">; W# z) P1 c2 d. V) I# w$ N
- </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" \
s+ z% I! J) w8 c: N3 a5 o J8 D - "Server: MJPG-Streamer/0.2\r\n" \' O. m. ]' s3 Y" b( ^& D
- "Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, pre-check=0, post-check=0, max-age=0\r\n" \( ^" n+ U+ f! v, P8 `
- "Pragma: no-cache\r\n" \9 k( i! T y. s: S
- "Expires: Mon, 3 Jan 2000 12:34:56 GMT\r\n"
- w/ Y) ~8 J. j& O; [: o3 _2 x) c - #define BOUNDARY "boundarydonotcross"
. q- z7 t: J) G' f2 S* {; ^; S - printf("preparing header\n");
, M0 ]4 P3 `: l' _8 p+ T4 _ - sprintf(buffer, "HTTP/1.0 200 OK\r\n" \
8 j" V- o/ t M4 a - "Access-Control-Allow-Origin: *\r\n" \0 z7 _; B7 f3 j: T$ T
- STD_HEADER \
7 d; G/ I& s' R" v- h- k7 l" x - "Content-Type: multipart/x-mixed-replace;boundary=" BOUNDARY "\r\n" \+ M; |* {! p4 ]4 [+ s- _, P
- "\r\n" \ V* d( o/ Y) F3 i( |
- "--" BOUNDARY "\r\n");+ x, G! T+ Z$ M( o0 X) h/ }3 H3 \
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)2 O2 g" [0 X5 c6 `. [
- {
6 v: `0 K: d8 B g- O K - free(frame);
8 S7 k0 v% d: H. K5 Z, m$ V' N9 u - return;! C3 m/ f V. \- U
- }
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" \
, L4 P* }. Y0 r* g - "Content-Length: %d\r\n" \- D) }6 v4 B1 c. n/ d7 b* W( a
- "X-Timestamp: %d.%06d\r\n" \
' q, L( F) d- R5 Y3 t - "\r\n", frame_size, (int)timestamp.tv_sec, (int)timestamp.tv_usec);2 i- m, Y9 @* j* @" u. H/ d
- printf("sending intemdiate header\n");7 G0 W9 t: F1 s& i' U- c
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
- I- A) w% p' E$ A9 G2 Y+ x - break;
# S+ w. |0 b7 l& U0 X% B' f7 | - printf("sending frame\n");
5 Z9 G1 ~, H4 I% J - if(write(fd, frame, frame_size) < 0)& S! _$ J/ A- z9 [3 r! `
- break;& y) `/ h7 k6 B6 m5 p# P
- printf("sending boundary\n");
0 k! h: X9 Y. A - sprintf(buffer, "\r\n--" BOUNDARY "\r\n");& l" R' t$ \8 U# n
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
. H+ u; E- U" \! R - 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。 
9 v2 a; \- }/ g ! W9 ]! O8 {& v3 P8 A% Q
二、UDP上位机UDP发送操作,同样需要先建立UDP Socket:( |9 [7 h& Z& J- U2 Z) V: q
- int UDP_Send_Found(socklen_t* socket_found , struct sockaddr_in *addr , char* ip , int port)
7 s2 E" \5 c, k8 O - {
5 N- x/ K7 v$ { - *socket_found = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);2 ]7 g# \( U) K6 o% L- G% Z
- if(*socket_found == (~0))
1 x4 D# X' U8 u6 ?( A: j. L& d# ~ - {% b* J3 b' U/ L% b5 s
- printf("Create udp send socket failed!\n");
/ p. j( \4 L8 m" C* n2 ^" P - return -1;
* N% R/ Q& k' q: B - }
: Z& s( K4 ~0 _ - addr->sin_family = AF_INET;0 c( T6 k4 T: A6 j
- addr->sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
$ D% @1 O4 P- {- n5 D) f - addr->sin_port = htons(port);
. y2 m, Q3 t# Z3 { - memset(addr->sin_zero, 0, 8);
, F$ u f/ S, E - return 0;, U3 M, Y. V+ W1 o7 \2 n8 e
- }
复制代码 - |3 d6 E. K2 c% Y
: _* F$ Z" u; ?( v4 j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 m/ B1 |. @9 e8 n. d
! q& b' R8 m6 J8 ]: G* D6 U9 ]. T5 W% q" t7 u1 Z- ?; `6 E# C
- while(fend > 0). _5 ~3 c6 a% Y6 o4 A$ k
- {; | U) }7 ^6 N) I- ~. j2 a% u
- memset(picture.data , 0 , sizeof(picture.data));
2 O5 L, T. @8 }' G0 q$ k$ k8 F - fread(picture.data , UDP_FRAME_LEN , 1, fp);1 T: Z0 H/ S' U7 p" i" O+ t5 s8 M% Y
- if(fend >= UDP_FRAME_LEN)
8 v+ o5 W$ N8 N# @9 d4 B$ b8 S - {
]: R* s& _9 j - picture.length = UDP_FRAME_LEN;+ {% {/ c. F# p& \& x# H h
- picture.fin = 0;
3 `1 F/ r: [9 d3 t% v/ X - }# E) y9 n2 c# n- z- g
- else: C1 `5 V- l6 U3 I% p
- {
+ C4 }" O- s* A+ R8 C6 p2 f. H% ^+ i - picture.length = fend;+ J( u0 x* U4 O9 D+ B9 b3 j
- picture.fin = 1;
R/ c% p) y- R7 p N# f. B - }
4 @+ [" k* B9 k9 @% B - //printf("sendbytes = %d \n",sendbytes);
; r# E2 {3 ~2 Y1 @4 _4 R8 K - sendbytes = sendto(socket_send, (char *)&picture, sizeof(struct Package), 0, (struct sockaddr*)&addr,addr_len);
. \- r" p: i% Y5 x) Z$ v# f - if(sendbytes == -1)- \0 y& v. d, l9 `0 Z: L/ L
- {
. u* K9 c: l6 }; X) \/ Q - printf("Send Picture Failed!d\n");# f- I9 g/ G' n( y, F9 h# \5 {
- return -1;
6 b* K) y+ ]/ h1 Z+ p" F - }
/ D; K$ g* \$ Y9 }- _# ?0 L - else5 D# |. ? J/ F* \+ Y( `
- {4 v! |( k& d2 ~4 y% M' x
- fend -= UDP_FRAME_LEN;5 ~8 | m# l. o9 j# f& S, g/ Q
- }
' R0 }3 Q8 i' R, W y - }
复制代码 5 Y+ {9 ?1 [5 ?* g# I
/ @& f6 T+ G4 a% J, G* Q8 V 1 F9 D+ F2 q9 T& P) p
0 J/ X/ Q" ~7 I t: v
iMX8MPlus 核心板: https://www.forlinx.com/product/136.html |