本帖最后由 飞凌-marketing 于 2022-1-27 11:00 编辑
4 i, z' u& `: y# M! U) A% v. a" _) r, I

% h! Z; j4 V' p# r$ k9 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" C4 o( h9 w% q1 h; t0 A9 v
1 r; z9 g8 F% }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。
8 \' a* a. ~) U8 A& }7 X 2 I0 f3 ~' D) C' \5 U$ \
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。
6 m1 G5 f2 b3 N0 y4 _- v B一、HTTP网页服务器
3 L' `) W4 F3 O( ]9 F4 a( }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)2 B. I5 S/ s- q" R4 D
- {, D' |& ?" Y- N3 a1 Z
- struct sockaddr_in servaddr;) M7 v* [4 F: k$ P, u5 B( M
- socklen_t addrsize = sizeof(struct sockaddr);2 F$ O: ^7 n& ~7 Q5 z; a: H
- bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));3 ~1 x: W( h9 P
- servaddr.sin_family = AF_INET;
2 L" P# l) E# q1 p3 w0 E - servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
2 h8 N! x2 d" W - servaddr.sin_port = htons(port);* ?4 i9 n& c: D) l
- int ret;
M, S/ \9 L5 P - IF( (*socket_found = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0)) == -1)
4 e) K7 d9 J" y. |2 i6 K - {
) o& O8 o0 T5 k! Q5 r: o0 h - printf("Create socket error: %s (errno :%d)\n",strerror(errno),errno);
3 `2 y: |) k7 w: N - return -1;
/ j/ z v, C/ t- y - }
# z4 }: m. S( ?) E8 [+ E - int on = 1;
$ m& ^. V4 ?3 t8 z5 c - if(setsockopt(*socket_found , SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)
+ ?0 O3 L0 r. v7 p2 p% _ - {
4 U: `! L$ A( {) E4 ]2 ^' h, U - printf("setsockopt error\n");
. m9 T7 ^' v2 V/ | - }
( J% C1 ?+ D" z7 s, c, ?2 k) N) |! x - ret = bind(*socket_found , (struct sockaddr *)&servaddr , addrsize);
$ }+ ?( P/ Y) ?$ P, p: \6 T - if(ret == -1)+ u; p4 W4 F! c) Y* ^. `( g
- {
# ^2 O1 o" E3 R0 p# p+ K0 V - printf("Tcp bind faiLED!\n");5 p% u" O, K9 N: m1 l3 b% q4 d3 P
- return -1;
) w! O% ?, R6 R - }
+ f; b: e: @, }5 }" E0 [ - if(listen(*socket_found , 5) == -1)5 D- R7 b, @# j6 C
- {
" o+ D4 a3 }$ ^) S! ]1 d - printf("Listen failed!\n");; v5 U6 [) v/ F& d
- return -1;
4 T# A( z) d6 V3 m+ F% z1 `/ Q9 H) D - }( @) q3 C) n/ l/ K. e
- return 0;
: r9 R' ]- I2 _* @ - }
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( G, r, u9 F1 ^5 p7 G/ [
- void * Thread_TCP_Web_Recv(void *arg)
7 f4 B9 ]$ r \) E: v! k& r/ h' j - {3 \ X" V8 S! D5 ^- o$ g% U9 l
- 。。。
" {3 h2 E7 P* V7 O6 ^ - while(1)( b" l2 \" r8 f8 j9 }8 [
- {
1 {. n% Q# E2 Y) m - fd_socket_conn = accept(socket_web_server , (struct sockaddr *)&sockaddr_in_conn , &addrsize);
% w" \% J, |" r8 B8 b6 {' t) S7 p - printf("fd_socket_conn = accept()\n");7 Y+ X$ ?& q! X, W
- 。。。5 H( ]% s/ Z7 B8 X; g
- recv(fd_socket_conn , recvbuf , 1000 , 0);
2 B( _$ t/ q& L; V- S - }, [& W+ N: a$ `
- 。。。. b$ P. ?9 W# g- B e" x+ ^
- }
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);
6 V) C& l& |" A% |: ~3 S! l - pic_tmpbuffer = pic.tmpbuffer;
/ P2 d1 f9 { [6 P3 j+ `+ I - pic.tmpbytesused = buff.bytesused;
; @" {* T% i; n) m5 D - pic_tmpbytesused = pic.tmpbytesused;8 S4 B5 B& h% L( O
- pthread_cond_broadcast(&pct);1 ^- `( m. H! p5 y$ I/ u$ J
- 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;
}0 _0 E7 _; g- U2 U8 I - pthread_cond_t pct;
0 I0 S+ c+ c* {5 t2 o0 O+ ? - int main(int argc, char* argv[])- P) U+ i# ` E" @$ M! q- q. H
- {
6 }. q2 z+ u7 |0 O - ...7 `3 ~3 t/ M1 R- {
- TCP_Server_Found(&socket_web_server , (char*)argv[2] , PORT_TCP);2 U0 E8 b" [* R4 ^
- pthread_mutex_init(&pmt , NULL);2 C( }2 z' ^* T' f, {) w
- pthread_create(&tid_tcp_web_recv , NULL , Thread_TCP_Web_Recv , NULL);: B1 k3 m9 e1 Y
- pthread_create(&tid_tcp_web_send , NULL , Thread_TCP_Web_Send , NULL);9 [2 j+ |+ {1 u
- ...% ]( E3 m6 e1 n3 j; N
- while(1)
/ n' j/ ], x7 i# Z( Q; m! A5 F - {
( k6 {" \9 I0 s: e4 P& S - V4l2_Grab_Mjpeg(false , MJPEG_FILE_NAME);
`0 }1 D0 k5 [9 _' A6 [/ M - ...
1 ?% t8 L0 s) I3 t - }# t. P% @3 \7 V( K
- ...
9 u' A3 }- E$ q - }
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;">, J L7 U( a! r4 C# J
- </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" \
6 V# F' k* c8 A% a/ u - "Server: MJPG-Streamer/0.2\r\n" \
5 G$ D7 |# K" W3 U- q - "Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, pre-check=0, post-check=0, max-age=0\r\n" \
8 {( r" c/ J1 b/ a* s* m - "Pragma: no-cache\r\n" \8 V: Q& Z* i+ s, B* Q
- "Expires: Mon, 3 Jan 2000 12:34:56 GMT\r\n"! |2 ~+ Q* I8 B/ y: o; Y
- #define BOUNDARY "boundarydonotcross"
5 t) M X; b8 x7 x0 p - printf("preparing header\n");
) s3 h+ ~* Y+ ] q - sprintf(buffer, "HTTP/1.0 200 OK\r\n" \
" c+ _1 F1 W" W" r& Z) } - "Access-Control-Allow-Origin: *\r\n" \
3 u" v1 I* \+ g1 ?9 N - STD_HEADER \
0 ~4 R: S- a! Q! K0 w8 t - "Content-Type: multipart/x-mixed-replace;boundary=" BOUNDARY "\r\n" \% m5 G2 B. d% }) K% x
- "\r\n" \# ~$ \" H+ I4 [: {! N
- "--" BOUNDARY "\r\n");, T; i; d4 v# w2 F" Z3 Q
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
0 x1 n9 d1 J; y5 Y" F0 Z2 D6 s - {* I, j4 P# s8 t2 _$ D3 F6 p
- free(frame);# G" m* L Z: c* _3 |9 K2 L8 I
- return;
, u$ g- R0 S+ r- C: q& R - }
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" \
5 r* Z" b6 W& E: A) B/ L8 I - "Content-Length: %d\r\n" \
; f+ |+ D8 t+ h1 y) B- v - "X-Timestamp: %d.%06d\r\n" \
; j4 m# Y7 C5 Y5 C - "\r\n", frame_size, (int)timestamp.tv_sec, (int)timestamp.tv_usec);& u1 B% \. @3 F/ D3 x1 l
- printf("sending intemdiate header\n");
6 L' o- V! U* P5 i& G - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)1 R. G0 w- @! ^
- break;
: h! |6 `3 U. R - printf("sending frame\n");5 `# \4 r4 B* L5 M5 C4 ~- s
- if(write(fd, frame, frame_size) < 0)
( Z" p5 F* _3 S9 X3 K - break;
0 [# Z) h6 n3 v6 K- \6 | - printf("sending boundary\n");
5 u- m' j) w4 a4 V: M - sprintf(buffer, "\r\n--" BOUNDARY "\r\n");
7 R6 a" v4 Z) K4 v- M8 B% w+ [ - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)$ @$ a- w5 K( n. x/ t( t
- 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。  # V7 Y+ d7 K- P' y1 K% [" c( n5 m

; h# M! v- K# n$ L% _0 u+ F9 a二、UDP上位机UDP发送操作,同样需要先建立UDP Socket:, F `0 a1 r6 u6 G
- int UDP_Send_Found(socklen_t* socket_found , struct sockaddr_in *addr , char* ip , int port)5 ^4 m" ~- \5 L9 K
- {6 O, ]0 T7 `- r Y" s: g
- *socket_found = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
# @. B3 E- M$ g4 _4 I# L6 W' U - if(*socket_found == (~0)); L1 {0 V p1 P) g* A7 e
- {2 v7 f9 d8 e% X" `
- printf("Create udp send socket failed!\n");
; |& M3 T3 u& [0 T1 n - return -1;
; D _. `' [6 s& t3 d - }% ~$ x: Y' O# P4 {% }7 f
- addr->sin_family = AF_INET;
8 m' w6 }# f* a - addr->sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);6 |: B, C4 N" {/ h0 t- W2 i
- addr->sin_port = htons(port);
) H6 r, |* |- V0 }( E - memset(addr->sin_zero, 0, 8);) M! X- V" x6 L) L
- return 0;
6 x9 P# W8 ?! ^$ F5 k/ I8 M/ J - }
复制代码
" x6 l" w; C6 U1 ?# O) g% L# n& |& ^& k' r) i
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:
4 k, g' o% n# Y' h, V5 d6 p" I# i5 T6 l5 b5 Z, ?/ w
1 D/ |; P! d3 Q% V8 l- while(fend > 0)
- i7 [7 ^. ~) C& S; D - {+ |7 c6 }& @9 q
- memset(picture.data , 0 , sizeof(picture.data));
' Y9 K0 U0 E+ m+ O( r - fread(picture.data , UDP_FRAME_LEN , 1, fp);% ]! z7 S6 v7 t8 D( v( c4 c
- if(fend >= UDP_FRAME_LEN)5 L: C: i7 p* a* N
- {) n ]1 R. t! F! f' ]$ G8 b* l
- picture.length = UDP_FRAME_LEN;( j" R& X! x4 c8 V& G
- picture.fin = 0;
N# i: q, Y/ k y) L% U9 b' ] - }$ r i9 v9 e2 |+ t9 x- F, {# C# k1 B
- else5 w% l5 v) I$ I
- {
7 i$ |1 F1 O o j - picture.length = fend;) Y8 F3 ~2 i" O1 p
- picture.fin = 1;
8 z6 x% i$ F8 z$ j4 A: f! _ - }
3 x6 U2 E8 p% ~& o - //printf("sendbytes = %d \n",sendbytes); f$ J: E2 t8 o0 C" b8 p0 B
- sendbytes = sendto(socket_send, (char *)&picture, sizeof(struct Package), 0, (struct sockaddr*)&addr,addr_len);
( I0 U: P3 G% ^ - if(sendbytes == -1)
2 }+ J! C$ ~6 w- _: D& r3 n - {
" ]/ k. i! r" D7 ? - printf("Send Picture Failed!d\n");
3 C4 Z: ?1 F4 t& K. E) u - return -1;
3 Y; ]' L+ n0 K; V; y7 S/ g - }
9 {9 l$ r( W5 q) {. l - else
9 P' T4 I$ }% B; J- B$ D5 n - {# \/ W, f# u3 M4 R/ I9 [! k: N- G
- fend -= UDP_FRAME_LEN;1 B0 Y" z, k2 ^. F+ i; m- ]
- }: O8 N( e& ]5 Q% N$ f+ l
- }
复制代码 % X# a I! N. M" L
. {4 g; p: d9 K* G3 M1 `( w& u& \
! ~6 j7 j3 u8 e3 K( o
4 a0 G' j9 q4 [" ]* \) _iMX8MPlus 核心板: https://www.forlinx.com/product/136.html |