本帖最后由 飞凌-marketing 于 2022-1-27 11:00 编辑 - `7 Q9 E) X) ?! {% g J
/ Z. c* G8 h2 m1 K( O

, H! ~1 m5 B2 E, j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; F0 o1 A, a$ o/ h. {0 b
# o" C# v( u) ?* b
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。 1 G- r( S" H) h. [4 D% @# v

8 `0 r) r, T3 E6 }/ W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。 ; _ X' F [7 t
一、HTTP网页服务器7 T) ]- ]5 }( |) W, ^" N
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)! L) n! J, r: {" X
- {- E) C: d4 m1 R" I9 x
- struct sockaddr_in servaddr;
; Y7 ?' ]- g' K* j - socklen_t addrsize = sizeof(struct sockaddr);
- X& G# P. R% h) i( Z# N) {3 B - bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));6 E6 o/ ^0 g2 q7 x
- servaddr.sin_family = AF_INET;
; D+ c' F. e8 h' Y - servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
) R5 h7 G# R; V7 j4 @1 \7 O5 e - servaddr.sin_port = htons(port);1 Y5 X+ r7 S. c5 B
- int ret;# o1 c( ~8 I5 Y/ ~2 X
- IF( (*socket_found = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0)) == -1)
. A, j. ^: d2 x$ [1 I4 l - {
* E) R; y2 S1 O - printf("Create socket error: %s (errno :%d)\n",strerror(errno),errno);
' c, @, Y8 l) i* `* B% B/ Z+ n - return -1;
7 p. G$ W7 w9 b% j8 d - }
' m- I4 ]/ m( M( b! p - int on = 1;
# o" T# i w" O+ t - if(setsockopt(*socket_found , SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)
4 D; b# g/ o/ x, ^ - {
! | i0 H4 N2 ~! X( N; p - printf("setsockopt error\n");
g: ~" k6 T( ^3 ~4 Y - }
, k3 }+ f% z! Y - ret = bind(*socket_found , (struct sockaddr *)&servaddr , addrsize);
3 P+ Z6 C. f. n) m - if(ret == -1)6 M n [' L3 N% q9 z
- {
% b9 r2 Z3 S6 l- ]9 l - printf("Tcp bind faiLED!\n");
+ ^+ u; V0 {3 u$ q! F - return -1;% ^' i( P+ }# ^3 j" q$ F
- }* R0 m) Y n/ H% Z' N. T* ~3 \
- if(listen(*socket_found , 5) == -1)
2 c% v0 i5 C% t* M0 E/ q - {
! ?" _" u$ W8 z4 ]# d, @# Y$ p - printf("Listen failed!\n");7 X# A1 l+ A# s! j7 q
- return -1;
, u. e! y6 M: l# ^$ G3 a - }: p1 G5 S% B% n, V3 |# g
- return 0;
% h% @3 D0 ?5 f; A - }
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 b7 I4 P3 H8 |- T8 p) i& M - void * Thread_TCP_Web_Recv(void *arg)
- U9 c# b' ?. F1 I - {
+ d3 B X/ [3 B% i: B0 T% h - 。。。
- n# l: [9 I( `( m* g7 m - while(1)
* ]$ x; z% o8 A9 d - {
: \2 M+ L" W e# U: k7 \ - fd_socket_conn = accept(socket_web_server , (struct sockaddr *)&sockaddr_in_conn , &addrsize); \) P# ^9 J* z" Q2 P @
- printf("fd_socket_conn = accept()\n");+ H2 ]. i4 x- u4 C) o, M! j
- 。。。/ w9 b+ S1 y5 m6 f' t! w' g8 u. t
- recv(fd_socket_conn , recvbuf , 1000 , 0);
+ Y% H# u( O' V, \! W; T - }
, x; x' y# i/ l. I$ m- ~ - 。。。
% W4 }; e" @8 [/ t7 [" X8 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);0 P" [+ p4 B& w2 d: b0 g6 ]
- pic_tmpbuffer = pic.tmpbuffer;
* [: _& C( `7 j& m. `5 q' I6 g4 r - pic.tmpbytesused = buff.bytesused;
& @+ L4 Q$ C$ L2 M( G - pic_tmpbytesused = pic.tmpbytesused;& p5 K. Z+ [3 \* ^( Y& V2 Y7 D
- pthread_cond_broadcast(&pct);' y% d4 {+ a" W4 t; G: l3 b4 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;
; s( ~, f R9 u5 b - pthread_cond_t pct;+ m( @4 P: v! ^! s6 f+ g# s& Z8 q
- int main(int argc, char* argv[])
2 T$ b' q2 N8 p5 z - {
) s. G+ \7 i% f- j6 o - ...
6 Y) H$ N* F% N- L" @6 e - TCP_Server_Found(&socket_web_server , (char*)argv[2] , PORT_TCP);! R1 v/ n' e) K# G+ v( A8 E( `* Q
- pthread_mutex_init(&pmt , NULL);
8 @) T9 @/ c$ k, [% _ ^7 \ - pthread_create(&tid_tcp_web_recv , NULL , Thread_TCP_Web_Recv , NULL);+ {* ]4 G& o( g8 @- l
- pthread_create(&tid_tcp_web_send , NULL , Thread_TCP_Web_Send , NULL);* x, T% g8 P' ?+ B& w' y( X
- ...8 F$ H% X. g9 A/ ^& ~" L
- while(1)# k/ {( r5 z4 k# Y3 m% H d6 n
- {
- x( T/ y" T* M! Q+ C @$ } - V4l2_Grab_Mjpeg(false , MJPEG_FILE_NAME);# L2 C' B8 J3 R. l* L
- ...) {8 L ^5 e) U c
- }0 i# Z+ w: _/ [/ h3 G. j
- ...
* f9 C. }4 v1 u - }
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;">
7 m$ q! B ~! q8 l - </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 W/ @' k7 F: d) h; A
- "Server: MJPG-Streamer/0.2\r\n" \
& x" X: o% d- w2 M* m$ V5 L. K& x - "Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, pre-check=0, post-check=0, max-age=0\r\n" \. i9 B* ~& n; F' n
- "Pragma: no-cache\r\n" \' y7 N' S; U& s8 F( O# V
- "Expires: Mon, 3 Jan 2000 12:34:56 GMT\r\n"3 I4 p" b# z' m' ~
- #define BOUNDARY "boundarydonotcross", _) h0 S( N# Q0 L# @1 e( b1 z* K) o
- printf("preparing header\n");, Y! [( Y5 ~, O! D
- sprintf(buffer, "HTTP/1.0 200 OK\r\n" \/ |' j6 F# T/ w4 t- E7 h5 L
- "Access-Control-Allow-Origin: *\r\n" \
* h* a+ N" A" }. O - STD_HEADER \
) ?8 d2 v t/ J% @+ P: e" @7 C - "Content-Type: multipart/x-mixed-replace;boundary=" BOUNDARY "\r\n" \! ^* I" F0 Q) I6 v7 c- o
- "\r\n" \0 t2 v3 w, Z1 Z! s
- "--" BOUNDARY "\r\n");
+ b+ |6 F X5 g, w9 c; }$ N1 t6 U( \ - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)& f1 s; v# _1 }" R- Z! f
- {; l! ?: r* t2 r9 j$ b
- free(frame);) L: s* ?, B# W8 i% V+ Z- h
- return;" T P3 w+ P1 g& o9 b
- }
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" \& [( O3 }: j$ P |2 ]: r
- "Content-Length: %d\r\n" \
* b- q. ~* m+ q9 P9 K, W - "X-Timestamp: %d.%06d\r\n" \
6 |+ Z2 U4 K3 J3 A' Y' P - "\r\n", frame_size, (int)timestamp.tv_sec, (int)timestamp.tv_usec);( w$ J _3 y$ |( q6 C
- printf("sending intemdiate header\n");
( C/ j, [2 G1 n, G - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)5 M2 Q3 G/ N) n9 @- P- k
- break;
# o% C& g: G: i( r; H9 H - printf("sending frame\n");
; D, f7 \! L, R; y" R. i - if(write(fd, frame, frame_size) < 0)! n- q7 ~* E9 ~$ H1 H
- break;: l3 P5 d+ E4 J: y
- printf("sending boundary\n");
( ] c& q0 {# o5 H6 X- k5 G - sprintf(buffer, "\r\n--" BOUNDARY "\r\n"); {; s! r; s6 i: C
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)8 P! [# C; ` v4 S2 Y
- 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。  $ k1 d1 f) I+ M( k9 D

" a/ O/ y3 }0 r1 |0 @二、UDP上位机UDP发送操作,同样需要先建立UDP Socket:
$ f4 k2 p9 r, N: W. Z( E- int UDP_Send_Found(socklen_t* socket_found , struct sockaddr_in *addr , char* ip , int port)
* B) B5 J8 [1 Z5 `% t) E% o' n - {
$ c8 T( V& i" h. o W - *socket_found = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); B0 u' m) ~! V4 }! M, @ N
- if(*socket_found == (~0))
( t. O/ }. {% ?" Q, E) Q - {
, i* T% w' Y ^; ]8 D - printf("Create udp send socket failed!\n");$ x V8 R! x- Z* q1 m; L
- return -1;
7 N$ o/ r# m' L5 Z+ Q - }7 A8 w, u9 I' W) l" ^9 i$ U
- addr->sin_family = AF_INET;5 x- Q) Q4 N6 w- W; ~
- addr->sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
- V9 t6 S1 j* g/ w {0 r - addr->sin_port = htons(port);# X% H2 m$ C* s R
- memset(addr->sin_zero, 0, 8);
/ _2 W6 e# y8 R s8 [1 U: b* g7 F+ ?$ x - return 0;7 C' W' p, k* U# Z2 ^
- }
复制代码 : N; l& H6 J, @, P* g, Y5 j+ I
0 `" _& j4 c) J; 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:! m; \! M1 Y( z3 ~$ F. l) e
0 M, P4 s' ~' y2 H
1 w# d5 q) Q2 B( v2 `
- while(fend > 0)7 ^9 d, |. S. N6 _( W$ K% _0 N
- {
" \8 k; X! i4 Y0 T2 V2 \ - memset(picture.data , 0 , sizeof(picture.data));
1 G: s* x8 i. L* A3 n' q. `2 z% _. s - fread(picture.data , UDP_FRAME_LEN , 1, fp);$ A1 J( q7 v' q' J3 G- ^
- if(fend >= UDP_FRAME_LEN)
3 l+ L# Q( I( b0 W7 I0 t* {- i( o - { M+ e: O1 K1 y- k
- picture.length = UDP_FRAME_LEN;; `( w( R( r$ z7 E: r- S
- picture.fin = 0;
) U' t1 R: y. |5 P4 b- { - }( _1 u5 Z: c4 C: }. `( ^
- else$ D9 u' \# w5 g! g
- {, `& o2 E& a( P& A" E
- picture.length = fend;+ i5 S. U2 L7 p
- picture.fin = 1;
" V! e! n7 E, Z0 _' s - }
/ B6 A# ]: v- i' D) a - //printf("sendbytes = %d \n",sendbytes);5 S/ V) N: L% H
- sendbytes = sendto(socket_send, (char *)&picture, sizeof(struct Package), 0, (struct sockaddr*)&addr,addr_len);
* u# g8 V: r* } - if(sendbytes == -1)
3 i9 t6 X4 C$ _7 t( q - {
! g0 _; z- k7 i" H* m - printf("Send Picture Failed!d\n");. I- r \7 t1 f& N7 |
- return -1;' J Q' K1 v2 f2 m/ m- J9 K0 G
- }
/ G- H) Q% t4 H" Y' u9 x. f - else) `# e8 C' B* J" ~9 t7 }
- {
8 ^7 Z) w, x V1 E, j8 V. p - fend -= UDP_FRAME_LEN;1 r9 D2 @/ \( `' ^
- }0 I! T8 b) L) h/ q) t: \8 X
- }
复制代码 e. G# Q, i' M6 u3 z
% |; c/ r% R b! j5 G. \) v
 & A3 x. o g$ Z7 Y* B
/ ]6 x. h. o- a% K1 {" LiMX8MPlus 核心板: https://www.forlinx.com/product/136.html |