本帖最后由 飞凌-marketing 于 2022-1-27 11:00 编辑
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* X' U5 y% y" q2 d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
+ G5 N/ d: n: M |& K8 T' H% L) @7 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。 ) ?- O! s3 h9 ]% a; l

; U5 q0 E# H* E& T* N' x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。 7 K) M& Z- B0 k' M0 v- L" Z6 r# n% f! @
一、HTTP网页服务器% l+ k. d8 R7 F# 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)
6 C9 U, q! b9 A - {
( C. r, w* ?* [ - struct sockaddr_in servaddr;2 [% A. B0 z1 P* g
- socklen_t addrsize = sizeof(struct sockaddr);
- z! D" V; t$ A: Z) K, x - bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));6 L# ~4 I7 D" e. }$ t% L
- servaddr.sin_family = AF_INET;( u7 d& @3 J& w: a9 r
- servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);2 w& V1 c, ~2 c2 K5 o
- servaddr.sin_port = htons(port);
: c( i2 g+ A+ e8 p - int ret;
; C H0 \* l3 B& F4 T - IF( (*socket_found = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0)) == -1)
# e5 j, W4 f K( L% W# R - {. {' G& ^ J" b/ u; f W$ i. W; r
- printf("Create socket error: %s (errno :%d)\n",strerror(errno),errno);, D4 b2 y# P/ z: |' V
- return -1;
' j6 g- R8 O% q c4 t6 {( i ^ - }
3 H- w- @! Q ^! y2 { - int on = 1;5 j1 k: S9 w/ d
- if(setsockopt(*socket_found , SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)4 b4 C; [, k9 X# \
- {# m& B% B: J( ^1 E
- printf("setsockopt error\n");
5 T, K* }4 u* z) @. k - }
# Y# s5 R6 o( O; f - ret = bind(*socket_found , (struct sockaddr *)&servaddr , addrsize);- V3 J$ G6 c, }5 @
- if(ret == -1)2 x+ J& r" |2 ]- h" I
- {
$ r! M1 d* a3 u - printf("Tcp bind faiLED!\n");
( g) |6 h" J5 k( d7 N- {6 G( Q - return -1;
1 o2 a _! [/ n - }
$ A K4 |; g' N9 g - if(listen(*socket_found , 5) == -1)
! [6 T; S8 }0 \$ v - {
7 \& j+ d/ L! W) E I - printf("Listen failed!\n");
4 ?- d; T+ j+ A' s, U - return -1;' L: B( [2 `0 j& `$ A& D+ g- B
- }
% [7 R6 ^9 {+ \ \" J: | - return 0;
$ W: ~: {0 ^. P" r6 }( s- L8 O5 Q - }
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 u e% A- y" {2 E
- void * Thread_TCP_Web_Recv(void *arg)
( [1 E- K I3 \8 Y/ a3 q! w - {! K1 w- N' a! n7 Z# m
- 。。。
# i/ q4 k& S% s5 g- u% f - while(1)
+ l% k* ~5 J0 e - {
`2 l, @/ P7 J) c5 s8 j - fd_socket_conn = accept(socket_web_server , (struct sockaddr *)&sockaddr_in_conn , &addrsize);8 n, u; _ x- m. Z( t1 r
- printf("fd_socket_conn = accept()\n");
+ q% B& ~5 T' f5 g" Z - 。。。) R& Q! j. n$ Z* t0 I! E
- recv(fd_socket_conn , recvbuf , 1000 , 0);
" c/ O% _$ w5 ]* ?" C0 L - }3 }& C1 l$ u1 f: o4 d
- 。。。
2 n2 u7 f' q4 p5 R( @: K. m9 L: ?0 s" d - }
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);) @- ^+ q. u/ B+ e5 r
- pic_tmpbuffer = pic.tmpbuffer;6 N, T2 Y4 a- y2 e2 ^. G' h4 e
- pic.tmpbytesused = buff.bytesused;
2 x8 n9 n- S; }2 O2 E9 t - pic_tmpbytesused = pic.tmpbytesused;
8 ^& `. f/ M; b - pthread_cond_broadcast(&pct);
8 P' \( I" M/ s1 ^# S' w - 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;
3 j' T9 \3 }9 C; K - pthread_cond_t pct;
" k4 S4 R+ W1 ?9 \- J7 T5 z - int main(int argc, char* argv[])
: w3 T1 d: D% k, e0 V0 v - {
1 ` T9 @% `, t; _7 ` - .../ \. F0 X I6 H( W+ R
- TCP_Server_Found(&socket_web_server , (char*)argv[2] , PORT_TCP);
2 V3 }, L8 e% x: H! X5 N9 G: p6 ? - pthread_mutex_init(&pmt , NULL);
- _& }, I# E2 Z8 f - pthread_create(&tid_tcp_web_recv , NULL , Thread_TCP_Web_Recv , NULL);
' v& c4 h' S' B+ t5 }) P - pthread_create(&tid_tcp_web_send , NULL , Thread_TCP_Web_Send , NULL);
9 ~( ]2 j8 M! I8 F% c) i - ...2 T; g; b2 N/ C8 t; E
- while(1)3 u. o2 X4 X, B% h, b
- {7 t) I6 h, P" j8 D; h |
- V4l2_Grab_Mjpeg(false , MJPEG_FILE_NAME);
( a3 h# h7 @' W( T% {. u$ } - ...
8 v$ }' Q1 i* J5 @6 S - }/ M% [' W7 ^; s
- ...* E* f0 R% T/ F! x2 d- c
- }
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;">' L" q( F2 C. C, j$ [# B% p
- </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" \5 B, h4 ?7 q! d3 Z9 E7 ~
- "Server: MJPG-Streamer/0.2\r\n" \( U2 t- y$ B! P+ c
- "Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, pre-check=0, post-check=0, max-age=0\r\n" \
" G8 |+ O7 {# U6 s( J - "Pragma: no-cache\r\n" \& X( V' W1 l' g+ w
- "Expires: Mon, 3 Jan 2000 12:34:56 GMT\r\n", `1 [, E: o% ^) z% a1 ^% ~
- #define BOUNDARY "boundarydonotcross"" e( x& ], @! q3 ]
- printf("preparing header\n");
4 H' T3 _. T$ O! \" o/ j - sprintf(buffer, "HTTP/1.0 200 OK\r\n" \% Q2 Z' {7 X2 R& u
- "Access-Control-Allow-Origin: *\r\n" \
1 r1 x& B7 [7 c/ m* S- M4 @ - STD_HEADER \
; M3 Z4 |' M+ G - "Content-Type: multipart/x-mixed-replace;boundary=" BOUNDARY "\r\n" \
- R# v# Y, Z* e# O0 N! v$ Q - "\r\n" \
5 Q1 d5 `% o6 c0 o8 x - "--" BOUNDARY "\r\n");
' U4 V3 k- g5 W* ~1 g1 z" g - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)! D6 ?; y8 L4 \; ]
- {, e% W2 T& j1 o. g) R# @/ n
- free(frame);& H. ?/ ^9 X9 ]8 z3 y
- return;
6 K- l, c% s6 p u* N - }
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" \
% U+ B' W7 u/ S6 `( i+ A - "Content-Length: %d\r\n" \8 z/ s6 w7 [2 @ ~; t% |
- "X-Timestamp: %d.%06d\r\n" \5 E' v K2 c1 W5 H; x) v
- "\r\n", frame_size, (int)timestamp.tv_sec, (int)timestamp.tv_usec);9 U7 V" K7 _/ |& M& K
- printf("sending intemdiate header\n");
* [* P& N& Z, r8 z$ ] - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
9 O: r8 ?( \' \ - break;- S# u- D& _/ j3 t) E6 s
- printf("sending frame\n");
0 M( p% b/ x) D( R! g, r - if(write(fd, frame, frame_size) < 0)
0 s- J1 |6 G+ f9 M4 k: R) m; @7 c1 Q - break;% g! ^% {/ t/ k% Q7 X5 ^% F
- printf("sending boundary\n");( k6 i2 d2 C6 i" c- G
- sprintf(buffer, "\r\n--" BOUNDARY "\r\n");
; m, k: Q2 [% A5 R+ o - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
2 p0 f, a9 O# K1 O- V( @0 N1 Z - 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。  ( Z7 Y5 s6 J$ n2 t+ C
 ) m2 h) x& |) Y k
二、UDP上位机UDP发送操作,同样需要先建立UDP Socket:4 f9 o. B7 l$ L8 R
- int UDP_Send_Found(socklen_t* socket_found , struct sockaddr_in *addr , char* ip , int port)
7 {, X t, J4 q3 R# W( r( R) X - {
m# w1 w, s* U9 D, [$ d$ S - *socket_found = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
4 u) A, c& _- c, J) }$ V - if(*socket_found == (~0))
" i/ Z' l- B& D8 e; I - {& M$ ?+ t- U; U0 f) i. V
- printf("Create udp send socket failed!\n");
& D! ~3 B0 x5 Q, P( x - return -1;
3 k9 E0 n7 \+ q4 X! \9 Z - }
: c. c- b" B# T; n6 r& K. \* o - addr->sin_family = AF_INET;
: X( @; O) R3 G& K6 n - addr->sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);. z! G4 K! ]( g' b A
- addr->sin_port = htons(port);
, v- X) k. o6 ?- w" W7 g - memset(addr->sin_zero, 0, 8);
2 W5 @. f* _) D" X% Z4 A; ? - return 0;6 Z1 R" d7 ]5 ?" @; ~9 d
- }
复制代码 5 E- Q. O) M5 p% C' P6 d
% e {: I. X3 D7 P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:
9 a0 H0 G, T7 p4 `4 r" h
: r: M; ?) L' F
* Q$ T" n6 d) f8 z. {- while(fend > 0)
$ b e) [' P( d( [ - {
9 ~# _$ ]$ j+ W! N4 ^& V - memset(picture.data , 0 , sizeof(picture.data));
8 D2 n7 q" j4 `0 \! G1 S8 ^2 z - fread(picture.data , UDP_FRAME_LEN , 1, fp);; R5 t( P# p- C) Y# f9 V
- if(fend >= UDP_FRAME_LEN)
7 w. A4 E5 n, x1 n9 i; C - {( d+ F1 I- T, O! @ Y# z: E
- picture.length = UDP_FRAME_LEN;5 D C! V6 q J* J0 i% D" A
- picture.fin = 0;
6 g* c i7 R( Q e, y - }
) m& G0 E, c+ X2 m8 @9 O* ? - else9 A( s) x' n& M5 Z/ r3 f
- {5 q0 L3 K: t9 q: l3 L
- picture.length = fend;
2 m" K& X+ \$ d0 m3 y% F7 g - picture.fin = 1;8 _& _0 f9 e6 W/ V8 X! s
- }: N# \ A! {9 s5 N7 o
- //printf("sendbytes = %d \n",sendbytes);$ l+ f0 M' o; _: N- N3 b3 N: `
- sendbytes = sendto(socket_send, (char *)&picture, sizeof(struct Package), 0, (struct sockaddr*)&addr,addr_len);
! s$ ?; Q9 O: `* \1 ^6 I - if(sendbytes == -1)
4 y+ L; x; Y; r- e& ] - {
7 [1 Y) X0 r1 q- b1 w - printf("Send Picture Failed!d\n");1 w- K, A3 _0 P. X. v! @
- return -1;
1 v( ?# x; l6 h& H - }6 u+ d7 |5 B9 k& f1 _- f! Y5 [
- else
& W' a4 Q/ G9 a. @ - {+ w* X; N& A# v. z! [7 o
- fend -= UDP_FRAME_LEN;
+ B& w( j% r5 m* ]% |% F: U - }
2 S/ P4 Z! Y" Q, h& o4 a0 p - }
复制代码 + u, H% }; g# K5 a. w- n
" n- c4 Z9 e( H6 q+ S! X- b
! \( E' A) D6 d3 B t+ s2 s" A) Y) y! X C0 s, h* ^$ w
iMX8MPlus 核心板: https://www.forlinx.com/product/136.html |