本帖最后由 飞凌-marketing 于 2022-1-27 11:00 编辑 a9 I/ b& x5 Q9 x/ _
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3 j" U- p( ^' N" |+ r6 B3 E% x; G- u& I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.html4 r$ G5 X! y( L1 w# f
6 M2 g0 Y* E9 u+ U5 ?2 v
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。
S2 R. z2 \ O8 C0 C
" [$ W, ~6 j: P/ E9 V: L5 \- m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。 % Y& {/ J5 L. Y6 q% M- H# T J0 j
一、HTTP网页服务器
6 z% M- O9 v8 }* q. p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), y4 P1 b8 c& _ F1 w" l
- {
+ k- {9 T6 C/ V- T. l* N - struct sockaddr_in servaddr;
$ p/ j$ v0 B7 l; T H( B - socklen_t addrsize = sizeof(struct sockaddr); B% O" i1 Y% i4 H8 o
- bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));
$ t7 q% d0 Y8 s Y8 @ - servaddr.sin_family = AF_INET;) O/ ^, U; W0 Z0 N: `. ~
- servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);5 D% U8 S9 ?/ P( ~8 f; m2 d+ [
- servaddr.sin_port = htons(port);3 Z; n: t1 F2 _( Q7 p
- int ret;
( v' Q7 A" i, Y% |7 | - IF( (*socket_found = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0)) == -1)/ N) Z: u% d" V( D3 P
- {
) x2 F$ N- ]" @* @) ] - printf("Create socket error: %s (errno :%d)\n",strerror(errno),errno);
u! G1 E3 Z- `, B+ ` - return -1;
N3 @. }9 _, E" ] - }; g7 i. x$ q5 D* ]# W) w9 H
- int on = 1;% H' ]. R, g8 W ?5 H& m7 {
- if(setsockopt(*socket_found , SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)& y' x2 v1 ~$ C% K7 m
- {' s# |+ N! k6 k1 F8 u) b4 R
- printf("setsockopt error\n");3 Y6 o5 P* Y P" a
- }
8 x" Z, q, E- W5 t& J - ret = bind(*socket_found , (struct sockaddr *)&servaddr , addrsize);
. e( m1 w$ C i+ k D2 H - if(ret == -1)
% g1 r4 ~ Z) d: a0 _* `$ b - {- c4 q$ A' F l8 c; |
- printf("Tcp bind faiLED!\n");- e2 t. y4 y' p1 c6 d
- return -1;
% E0 o5 _2 I$ @8 p - }
8 s/ N* g- ]" v& S, R( n1 E - if(listen(*socket_found , 5) == -1)
( q6 r; M4 T, E1 A- b: E - {
1 d; ~! B) w" d: |7 t4 k - printf("Listen failed!\n");
- b5 s1 [* Z+ i$ r6 H; |5 P - return -1;
0 ^9 }1 d+ p# B( A6 K1 \ - }5 T- l0 d" J; _$ I W
- return 0;
4 e5 T' K& }) ` - }
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);/ f* v$ m' g" D1 I; x% c
- void * Thread_TCP_Web_Recv(void *arg)
9 O" o- M5 u8 j; i0 h8 ?" M - {
1 K4 m. U8 F- G$ C `9 E" H - 。。。
/ E( K# J/ g: X- b3 A6 }) t% E" U - while(1)
! d9 _) y' s6 u3 M, A+ A; c3 U - {
3 W e& c' v; V' A) ] - fd_socket_conn = accept(socket_web_server , (struct sockaddr *)&sockaddr_in_conn , &addrsize);
9 C3 {4 `& u. j8 q - printf("fd_socket_conn = accept()\n");
0 e% [7 s5 p* T; P: M' T( ] - 。。。
, ], P# i! e. n" ` V. t1 Z/ L - recv(fd_socket_conn , recvbuf , 1000 , 0);
+ q1 _& X. h& k ? - }
+ X# n' ^; `" D2 K z - 。。。
r, g2 j( m" ]$ [4 M - }
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 c+ `. o, _* y4 W6 t3 V6 V
- pic_tmpbuffer = pic.tmpbuffer;6 t, U4 {$ ?" g
- pic.tmpbytesused = buff.bytesused;6 V4 V, X( m5 R: y& x
- pic_tmpbytesused = pic.tmpbytesused;
8 b- _% ]3 y Y$ C - pthread_cond_broadcast(&pct);4 v' h! H; B. D6 \8 a9 C8 e* N0 Z6 ?
- 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;
& L/ H, d, H9 T - pthread_cond_t pct;+ n/ M7 {2 s& A
- int main(int argc, char* argv[])& i7 [! O. W, q5 z1 X% H
- {
\- G, L' t; a. a6 z5 \! S - ...
( P4 q5 u, d" ^; p' \& u - TCP_Server_Found(&socket_web_server , (char*)argv[2] , PORT_TCP);
) ^) L) F& P0 X, @0 o - pthread_mutex_init(&pmt , NULL);
) r2 G S, f( o) k0 _5 X - pthread_create(&tid_tcp_web_recv , NULL , Thread_TCP_Web_Recv , NULL);. ^/ b$ h" P: Y# U# { @- o
- pthread_create(&tid_tcp_web_send , NULL , Thread_TCP_Web_Send , NULL);* }. o E! }& A' D8 B6 [1 n0 p
- ...0 w* J: a" d2 J6 E
- while(1)- ~/ }/ M! q- ?/ }* J: D, b9 s( q+ g
- {" Y( n( s7 c1 g5 Z4 ~8 o
- V4l2_Grab_Mjpeg(false , MJPEG_FILE_NAME);+ M; E; o3 w! s" |, t
- ...
) z) R$ v( A7 Y4 v - }
. t) F/ w) c* s1 D* y2 \1 x - ...
5 \0 ^+ D% j6 g. 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;">+ E; c, x/ w& ^3 T/ O' H2 U: p3 j9 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" \
_# d$ L+ Q1 O% X: J - "Server: MJPG-Streamer/0.2\r\n" \) M9 L3 b: ]4 Y& G$ c
- "Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, pre-check=0, post-check=0, max-age=0\r\n" \
( v: U: j9 G0 x% G8 n& w; [ - "Pragma: no-cache\r\n" \# ]6 |5 w4 D0 D. w- G- \3 u
- "Expires: Mon, 3 Jan 2000 12:34:56 GMT\r\n"
/ q8 O( N# w0 G& P - #define BOUNDARY "boundarydonotcross"
0 n* h, O$ v" x5 ^6 Q3 C - printf("preparing header\n");
! j$ u1 b) A' G; ] |; n6 ? - sprintf(buffer, "HTTP/1.0 200 OK\r\n" \4 C& W1 h$ h' ~' f
- "Access-Control-Allow-Origin: *\r\n" \( I& S+ Y; G t8 V! D3 p f8 Y! U6 E
- STD_HEADER \ F; r8 N% W1 \$ U4 T3 ?
- "Content-Type: multipart/x-mixed-replace;boundary=" BOUNDARY "\r\n" \
& F* g; o) `: f. T0 ]7 } - "\r\n" \( v9 v4 u2 S+ {! P; A* e
- "--" BOUNDARY "\r\n");; f( w( I# }1 M/ }7 N
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)" j u+ N- O- z
- {
6 x3 F/ ^! Q! w$ e' \ - free(frame);
' Z/ {# Z k! v; r# A - return;
+ j& _+ j4 [$ I. A6 P - }
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" \
V, s0 j9 Z4 j% m" D& a- R* U3 b - "Content-Length: %d\r\n" \5 w; S b, i# _& a3 ^7 K3 I6 v
- "X-Timestamp: %d.%06d\r\n" \
% k2 t0 i# n% p! u9 N - "\r\n", frame_size, (int)timestamp.tv_sec, (int)timestamp.tv_usec);+ C0 @$ x' k: p* |
- printf("sending intemdiate header\n");
. u2 H$ E3 c- f ] - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
( S, Q( M1 Y" j5 [- Q C+ e! Q - break;1 o& v! s" I- m0 o) |
- printf("sending frame\n");
& N. ^( j% O4 M5 b0 w f+ v - if(write(fd, frame, frame_size) < 0)
/ v5 V+ ?: s: G4 Q - break;
5 J' s1 J2 V3 r% h) J - printf("sending boundary\n");% c6 A) X' F; L
- sprintf(buffer, "\r\n--" BOUNDARY "\r\n");/ ^/ I5 X3 x' K- ?$ M7 t
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
( k6 ~ S+ Y$ R. _" I0 k' E - 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。 
; e( N% U" r) A% u# [; ?1 w9 ^: `
9 e s/ }& k Q! B' O二、UDP上位机UDP发送操作,同样需要先建立UDP Socket:6 n$ p* C4 u X. ?0 t! A- X9 H
- int UDP_Send_Found(socklen_t* socket_found , struct sockaddr_in *addr , char* ip , int port)" Z( B/ P+ Y) @
- {0 L# ~, k3 L" v5 t8 Q: \
- *socket_found = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
3 G# X# s0 x, z - if(*socket_found == (~0))
2 \& o l: Y7 C) C4 \ - {* U8 B) C i3 m
- printf("Create udp send socket failed!\n");
! a$ o3 m7 C7 o) P2 R" b3 p! t( {; j - return -1;* ^( \+ m/ j& S& X, O
- }* F# D, E( g& o1 _. k2 I
- addr->sin_family = AF_INET;$ R: A% ]5 n; `8 V
- addr->sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);* x; h; A$ o3 K. g8 s8 e( p7 o
- addr->sin_port = htons(port);
; L5 }8 ]; U) U6 A - memset(addr->sin_zero, 0, 8);' {, p- f; Q& m2 }' V
- return 0;! N8 s: @0 j. b$ M
- }
复制代码 ! V& U4 X( O5 V. w/ b0 q9 I$ j
4 C% n( T4 j! X" ?
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: E% h5 L6 c* M* Z
. I) | J; X, s% p9 w" Y& s) g1 m
: j* t9 y* X3 u4 z; k- while(fend > 0)$ r. t2 ^; j/ x! h2 E# ]2 F
- {
7 d( G1 e; m' E - memset(picture.data , 0 , sizeof(picture.data));
: K* l. j5 N' J; Y9 O9 }$ L2 u - fread(picture.data , UDP_FRAME_LEN , 1, fp);$ J5 H5 k' F9 J7 l+ O9 Z O
- if(fend >= UDP_FRAME_LEN)
# U8 r2 \9 I1 w" I5 f5 K8 b1 d - {- i& ~: Q1 s; ]; c8 ]
- picture.length = UDP_FRAME_LEN;: [& O. Q/ X* ^
- picture.fin = 0;
1 q: R( Y3 ~- M - }7 d6 _/ e3 a' |
- else5 z+ }) e, }5 D2 ^- }; G* a
- {# E/ z: w2 t1 U7 s( G! w; E
- picture.length = fend;" K& d* [+ A* p& z) E- q% W
- picture.fin = 1;6 B; e. F) M/ c% w# K
- }' P/ W& |% |( {; f/ e
- //printf("sendbytes = %d \n",sendbytes);7 O l( d0 M+ X6 ^- _3 z
- sendbytes = sendto(socket_send, (char *)&picture, sizeof(struct Package), 0, (struct sockaddr*)&addr,addr_len);9 r4 S! ?7 ^1 f6 L# _
- if(sendbytes == -1)
& M: P( I' d. f& \* F' Q- R8 W - {' P# \5 Y! y, f# Q
- printf("Send Picture Failed!d\n");
# C+ M: c P( J) v0 M - return -1;
; \. L1 g _+ a0 M: q( ` - }% \8 E0 o/ `/ D' B0 t7 q6 ~
- else
) d$ z" B+ E1 A$ ]# l" `* g7 D! c - {
# N: _! U' O; V p' F7 H - fend -= UDP_FRAME_LEN;
9 d; l1 P8 j0 [8 e9 k9 T - }
! P# R/ ` }& H0 Y - }
复制代码
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, a9 r. ~( }6 Q$ e0 C : H8 p4 s7 U: T& B! m. K: H
1 ~( r! V7 W- @% q
iMX8MPlus 核心板: https://www.forlinx.com/product/136.html |