本帖最后由 飞凌-marketing 于 2022-1-27 11:00 编辑 / J, J& _0 G0 ~- e* E
, {8 i+ b* x) {
0 q! q8 I7 _0 O7 [+ R, [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
- u7 n# X. N8 o6 F# T4 D7 ]' h: ~2 [3 g' s* m. Q
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。
4 ]7 u4 G2 W: b6 ?% e F 1 K$ @+ p0 `! h
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。
% k0 l8 B% I3 p3 l一、HTTP网页服务器+ @+ k0 j* R4 N+ C
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)$ c; y! f# |8 @5 S. p+ b
- {# o0 a2 |% ^; \5 }
- struct sockaddr_in servaddr;, h9 I( J0 N0 q! Z, f& K
- socklen_t addrsize = sizeof(struct sockaddr);, x+ T2 |, g: [ ] u- f
- bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));
/ u. k- t9 l* `* u6 p - servaddr.sin_family = AF_INET;% U; c6 k* M5 `' w: Z' m
- servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);9 f$ G) Q8 I( F* z9 m1 n
- servaddr.sin_port = htons(port);, V: n) a. F5 v! D
- int ret;' j" J& D9 L; ]7 t8 y
- IF( (*socket_found = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0)) == -1)
4 W% d$ q+ F* w2 l8 f! k - {
. K) Q1 S& X$ R, X$ D, E# |; ^ P - printf("Create socket error: %s (errno :%d)\n",strerror(errno),errno);: D% T. `( Z/ d+ o _, Z
- return -1;) E Q. t, k) c# @, s I
- }: Q5 [! ?% K7 B8 W' j, X+ `- t
- int on = 1;
. l4 T5 R! G [+ {" o( Z - if(setsockopt(*socket_found , SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)
! b$ ~% ?0 ?4 C6 A - {5 n! Y* A7 k ~" Z& }" `" @8 j
- printf("setsockopt error\n");/ F6 H! R8 E, p: a" _
- }
( x, [9 N4 U6 l5 g( D( Q% w7 k - ret = bind(*socket_found , (struct sockaddr *)&servaddr , addrsize);
+ O, M$ V+ X8 U' ~# Q; }& k/ ^ - if(ret == -1): W ~8 K, K4 x/ P$ a# Y! n
- {. F3 p; b [$ {
- printf("Tcp bind faiLED!\n");
; G7 m; E9 t v: _% r. |4 e5 m - return -1;' A0 z, Y6 M5 r3 w }
- }3 F8 W8 C# _ G: L* i* X+ U
- if(listen(*socket_found , 5) == -1)
5 t: V$ O3 w! D! n( q5 B - {
% B! A/ X8 }. [6 M( D( W - printf("Listen failed!\n");" N+ V5 y0 R8 ]+ r; M! h4 H
- return -1;4 T+ i' C& c0 Q* t, d
- }( I; R7 X9 ]# q; L% A4 c+ r
- return 0;* V. T$ Y9 d' t& x; s/ X
- }
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);
! T& g: ]0 m/ D. ^( h8 f! d9 n: h - void * Thread_TCP_Web_Recv(void *arg)
- Z' t: I' Q( a5 m; r8 H - {1 |7 l, @' b9 U* q5 s
- 。。。
) a! }2 f4 @$ G$ C8 S5 { - while(1)/ e4 [: v& M4 h( X' r6 V3 m
- {
, h O7 m& {: i% A2 n' \) o' X - fd_socket_conn = accept(socket_web_server , (struct sockaddr *)&sockaddr_in_conn , &addrsize);
' c+ m& u' q( `+ ~$ U - printf("fd_socket_conn = accept()\n");) ~, n8 d" {% ?$ J0 G
- 。。。
' C# W" ?! \2 v0 _ - recv(fd_socket_conn , recvbuf , 1000 , 0);& b0 l) S; M+ h$ \) z$ |5 |8 f
- }
0 ~0 _+ t4 y4 y" B' d - 。。。
' G2 L- U& ]% _7 o9 P - }
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);, A* n. w4 A6 g, h# m8 Y$ P
- pic_tmpbuffer = pic.tmpbuffer;# K9 Z+ R$ |$ h. i6 z- W
- pic.tmpbytesused = buff.bytesused;
# b; Y, g1 E, A: [0 h) K - pic_tmpbytesused = pic.tmpbytesused;
1 l \! M- z5 Z/ y1 V - pthread_cond_broadcast(&pct);
0 m9 ~/ D8 O) f% u+ N/ Q/ L$ N - 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;9 [: i. t2 R2 _. `# i
- pthread_cond_t pct;% [0 c8 G" a1 | V. q9 p
- int main(int argc, char* argv[])
$ \5 J( M/ Y/ |7 }7 T) W - {
/ ]9 r0 k) g$ h2 u! b/ h. s+ P - ...2 j1 j0 m) P6 ?1 t1 E7 O! E8 Q
- TCP_Server_Found(&socket_web_server , (char*)argv[2] , PORT_TCP);
, Q* T6 @7 k- G* t$ E' |; [2 i1 X - pthread_mutex_init(&pmt , NULL);
3 _' |1 U8 d# S5 A$ }/ m5 T - pthread_create(&tid_tcp_web_recv , NULL , Thread_TCP_Web_Recv , NULL);0 m3 v# S6 p# \; z
- pthread_create(&tid_tcp_web_send , NULL , Thread_TCP_Web_Send , NULL);
# i% z% L% d5 f( ?8 B4 K6 | - ...
+ t; {/ k3 S1 y$ W: h4 x- b - while(1), w3 H7 \; r' n& e, U2 [: ^
- {. h( I. C' |2 ^
- V4l2_Grab_Mjpeg(false , MJPEG_FILE_NAME);
3 ^% a& L. ^' A3 d+ U- F& B# j - ...
1 ^7 M+ {. |0 ~3 }/ `" o - }
! |+ Z$ m# U8 p3 \+ d - ...& |& e$ P8 b* t
- }
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;">' e: f. Z& @0 h9 u
- </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" \$ b8 b4 B- j) ^+ o8 ?
- "Server: MJPG-Streamer/0.2\r\n" \
$ h, o8 V. W3 E( w3 E8 Y - "Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, pre-check=0, post-check=0, max-age=0\r\n" \; p+ ]! D' C4 ^% T% n
- "Pragma: no-cache\r\n" \
i2 E$ d* @, K0 ^4 i+ C% d; b - "Expires: Mon, 3 Jan 2000 12:34:56 GMT\r\n"+ |0 {$ I+ ?* V. ]2 u. d8 b, N
- #define BOUNDARY "boundarydonotcross"9 D' @) Z$ I$ ~3 n* ^
- printf("preparing header\n");+ d5 U' c) Y5 q/ G- w E1 W
- sprintf(buffer, "HTTP/1.0 200 OK\r\n" \0 r- D0 t x1 M7 z
- "Access-Control-Allow-Origin: *\r\n" \1 H) b5 d( |1 w, O/ e# P3 W6 Z8 ^
- STD_HEADER \
a5 \8 _3 X* v+ S: W - "Content-Type: multipart/x-mixed-replace;boundary=" BOUNDARY "\r\n" \
5 N3 Z! G4 d$ C# F: f - "\r\n" \, D* R6 d6 m/ B3 r
- "--" BOUNDARY "\r\n");
; D5 H# B- A# r7 Y2 E - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)2 I/ ? N0 H& D2 Z D
- {
; }+ g* i R( \- H - free(frame);% n7 t. A4 i& {$ s+ z- C
- return;
/ L4 L& V& C, I2 A% [) ? - }
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" \
+ G# {- A( ~! Q) V - "Content-Length: %d\r\n" \9 L: G) h8 F9 h8 R
- "X-Timestamp: %d.%06d\r\n" \- w$ s( j- O% s- s$ Y" D
- "\r\n", frame_size, (int)timestamp.tv_sec, (int)timestamp.tv_usec);
8 d' v7 a+ K0 f0 W l$ E - printf("sending intemdiate header\n");
. }3 u2 d% M7 Y/ D' J: k* W - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)7 B& j) K4 f& u! g4 z' ^
- break;
( i0 X1 j! M! g; w/ h - printf("sending frame\n");
. J% _$ z/ _$ K" n/ U% n - if(write(fd, frame, frame_size) < 0): |; N4 @' j/ z
- break;2 i! b! L! B9 L: g9 _
- printf("sending boundary\n");
' t( C4 s/ w: }/ W0 r: t - sprintf(buffer, "\r\n--" BOUNDARY "\r\n");4 q# e* b& ^, R1 B
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
# g3 x% e5 \6 a& A- H6 M; _ - 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。  , x( m8 D" ~; D
 6 _6 I) T6 A" }
二、UDP上位机UDP发送操作,同样需要先建立UDP Socket: g/ N$ `8 f( N. n9 o8 x z
- int UDP_Send_Found(socklen_t* socket_found , struct sockaddr_in *addr , char* ip , int port)
* \1 T4 ^7 U! Q* P" }, T& j* @9 g - {8 j* Z* o+ N+ B7 u3 l# [
- *socket_found = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
, c3 {1 n4 i; [! ~( P# j' E9 M3 X - if(*socket_found == (~0))
4 I' r( U4 [4 \ - {
1 s7 \ C: W7 O7 d - printf("Create udp send socket failed!\n");6 n" w8 b: k8 K6 S: i3 |
- return -1;
" K, f o& }) B/ e - }( y, p" m2 t5 p1 E6 K( ^# e
- addr->sin_family = AF_INET;
( a3 N+ L8 H, F1 v - addr->sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
9 o8 j: q1 Z8 Q: X - addr->sin_port = htons(port);
$ z8 {' N \+ y8 f) j - memset(addr->sin_zero, 0, 8);
8 T) G1 U! Q) _ - return 0;5 c- z5 d5 Z$ F0 @; J
- }
复制代码 , j$ V: t( A+ T% C$ H1 w
& I5 k3 t' {9 f, }$ C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:; |! s) w" c$ f. ~! b1 k
1 U' ^5 Y: L+ s
/ f8 E( V" |( m6 F. S8 s: L9 o# y- while(fend > 0)
1 [6 B' }+ e0 l2 ]1 I9 E - {, o- P" `$ F8 H1 P1 R
- memset(picture.data , 0 , sizeof(picture.data));1 [$ |0 s+ J2 L; P( c8 \2 h
- fread(picture.data , UDP_FRAME_LEN , 1, fp); t. \. i* }, R! m3 P7 Y
- if(fend >= UDP_FRAME_LEN)3 ~/ d- O3 \/ z+ s6 v- M8 ~6 U
- {
" V# ?0 B9 J7 q' R R# Q+ q - picture.length = UDP_FRAME_LEN;
/ i M* e9 s% U8 n/ g+ j - picture.fin = 0;
1 d2 b" \* a$ _( V3 S+ M- { - }
% h) F, i. X: q' T: F - else
. o+ P W5 b" i$ K% C( n7 Z - {
0 Z. }: {( Y& s% Z' |$ Y - picture.length = fend;1 t/ G6 J- m! R4 k# `2 X) V
- picture.fin = 1;
2 V; R8 [3 ^0 f0 y! n - }
) b# X0 x% M @: ~2 q6 t( i - //printf("sendbytes = %d \n",sendbytes);% N* K$ A* T3 i, u% V
- sendbytes = sendto(socket_send, (char *)&picture, sizeof(struct Package), 0, (struct sockaddr*)&addr,addr_len);1 U9 }: }) x+ D& Q3 y# S7 p4 f
- if(sendbytes == -1)4 n9 x, `$ s/ ~ \* q
- {
) g v6 Q" u2 A - printf("Send Picture Failed!d\n");* G! Y9 G1 H' X5 G* o4 `) a: ?) @
- return -1;! t5 W) b r3 J) Y* G }; `
- }- t# u0 E2 J8 r6 H6 O, w
- else
1 _' c! b9 k8 S6 R) e/ |: l - {, e0 k9 T1 B E, U5 l* A
- fend -= UDP_FRAME_LEN;" [# c/ t& m, l7 [, ?" s
- }
( ^' d1 s0 J8 s6 ~ - }
复制代码 8 \, I% f8 N: ~" d; Y b
& r, Y. \2 |( O4 F% U0 D. w8 P
( X" @0 [+ U8 k3 ^ [* x7 K) F6 v @+ L& I/ ?( W
iMX8MPlus 核心板: https://www.forlinx.com/product/136.html |