本帖最后由 飞凌-marketing 于 2022-1-27 11:00 编辑
0 B/ F6 }" [2 ^+ J/ T. J
7 c4 J- o: ^, e; X
( V# Y& i3 s, \* e; B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 ~* ~( p( F- e* g
- f1 R4 S& v2 j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。
# s) z' v1 M5 P* m9 F 8 v' v5 R- u- r" ?+ J- J) G
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。
5 M6 ^( x, i4 _! h( D# _. {9 t7 [. E一、HTTP网页服务器
! _! u+ z% o4 ?$ s, Z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)5 y8 h( ?4 b5 i6 Y5 M2 k1 M1 O
- {
5 f9 g7 k( d" a# ` - struct sockaddr_in servaddr;6 Z: [# O& g2 E
- socklen_t addrsize = sizeof(struct sockaddr);
' P5 J# E# ~- I0 G+ O - bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));' ~. {$ z. ]7 d* {/ z( o
- servaddr.sin_family = AF_INET;
- ]0 p; h1 L3 ?) X0 i - servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);2 l: |- `8 o/ m- N& P, J
- servaddr.sin_port = htons(port);7 c3 |5 I6 J! {. S1 G9 y: l
- int ret;
" y" V3 X7 e6 n* P" l5 b - IF( (*socket_found = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0)) == -1)
2 {* W4 b( F6 ]& g3 D# c* g& [" S - {- G( O7 r- z6 {! y
- printf("Create socket error: %s (errno :%d)\n",strerror(errno),errno);9 z2 S( L! T, W. A1 P2 F2 B+ e
- return -1;
; {# R& Q9 q d0 }- y6 d. O) c% g - }
. H1 `! w/ C4 p W$ { - int on = 1;
' v" h6 @* V( \& A* Z - if(setsockopt(*socket_found , SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)
9 l4 K' e3 `$ s% x3 f - {- X& n' y/ Y1 W
- printf("setsockopt error\n");' U/ ]' R$ N5 F1 b- L4 h. J
- }( _: @. h! Y6 ?
- ret = bind(*socket_found , (struct sockaddr *)&servaddr , addrsize);
( Q' i2 I9 K3 k& b( L% j* N - if(ret == -1)1 e- F) L0 h% k2 [
- { ]9 t$ }$ d6 n' ?
- printf("Tcp bind faiLED!\n");
* j$ F3 |* i ? - return -1;
7 H0 O3 j) w, F* Z: S3 ]. y - }
+ W1 e1 @2 v }: |; u" R+ c - if(listen(*socket_found , 5) == -1)) I. z1 h% [- v2 Y8 w
- {5 I1 ]* `/ T$ ?( B4 F9 [
- printf("Listen failed!\n");
' J0 i* c/ S2 w% Q* b - return -1;: C% x8 U- r- P
- }
, F t. z9 W/ y - return 0;- U6 A7 L! E+ _, T
- }
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);
( v; E$ T/ Q, k) O# D* O2 h - void * Thread_TCP_Web_Recv(void *arg)
) g3 C" {/ l4 Z3 m - {
1 O# ^' C, l3 ^$ J8 b - 。。。9 O' W, m$ D$ d+ n/ J
- while(1)5 F1 u. ]. Z4 R( D! ^7 n
- {' W4 t& [ i% N' C1 F, t, u
- fd_socket_conn = accept(socket_web_server , (struct sockaddr *)&sockaddr_in_conn , &addrsize);
# l8 C U8 b3 D; k4 o - printf("fd_socket_conn = accept()\n");
/ ^- s% Q" O( O, S( d3 D - 。。。
2 V8 \- z, t% @ - recv(fd_socket_conn , recvbuf , 1000 , 0);* n# T( t' o) P7 b$ R. P
- }! j2 |9 R) B, w! b
- 。。。
; S$ z8 G1 G; A' 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);# M: I# V' W2 L" Q" e' q# e1 f: A7 a
- pic_tmpbuffer = pic.tmpbuffer;+ w* g X1 G L
- pic.tmpbytesused = buff.bytesused;" K3 X: e1 K, S5 V
- pic_tmpbytesused = pic.tmpbytesused;
' |4 K! ^" Q3 b' M! S - pthread_cond_broadcast(&pct);3 H* Y+ ?! |, r# l
- 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;7 y1 N! z! y! S7 `
- pthread_cond_t pct; P/ {6 m! Z: x
- int main(int argc, char* argv[])
1 q5 m2 }9 I' C, U3 \ - {3 G5 p' ^4 i2 p1 H4 A: l
- ...2 J1 Y+ D. m) L
- TCP_Server_Found(&socket_web_server , (char*)argv[2] , PORT_TCP);
# a ]1 W7 Y+ \1 @& U' E. S5 L - pthread_mutex_init(&pmt , NULL);
2 e3 T% L0 c1 E- t' [$ V9 Z - pthread_create(&tid_tcp_web_recv , NULL , Thread_TCP_Web_Recv , NULL);
" c8 A/ K! C4 t0 v% | - pthread_create(&tid_tcp_web_send , NULL , Thread_TCP_Web_Send , NULL);5 a1 Q9 H& z/ `& S, d& G7 z
- ...
+ D l6 G) m! h) y9 o - while(1)( q, b( f1 m2 W) C
- {# O6 k4 C% _# o7 b1 Z8 H; A
- V4l2_Grab_Mjpeg(false , MJPEG_FILE_NAME);
3 v% T: ~, F& _% ~2 C+ |) I1 K; M - ...5 Z2 T, T' Z4 Q2 Q: a1 `
- }
/ s0 H v; T$ c+ {8 y - ...7 D( M5 A6 j( w3 D9 J
- }
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;">
8 n- u2 |0 m% F. ^0 b; H - </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" \ i+ K0 A4 {4 R# R' R
- "Server: MJPG-Streamer/0.2\r\n" \
. \( T# v" e5 h' u6 G - "Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, pre-check=0, post-check=0, max-age=0\r\n" \3 _2 `" N1 k$ z. C! l: ~9 f
- "Pragma: no-cache\r\n" \
9 m) M2 t6 M7 S' s# ]& W' ` - "Expires: Mon, 3 Jan 2000 12:34:56 GMT\r\n"0 s- [6 j: r# Y' D @2 z4 Y- N
- #define BOUNDARY "boundarydonotcross"
+ o5 q+ o! {. Q! ~/ a, C& S1 v# @7 d - printf("preparing header\n");1 h, O% g: B' o; Z
- sprintf(buffer, "HTTP/1.0 200 OK\r\n" \
' D" j( l( j1 R& a4 B5 o* b7 z - "Access-Control-Allow-Origin: *\r\n" \1 N% ~ V. c. }
- STD_HEADER \
( M, ^0 O; M9 p8 g - "Content-Type: multipart/x-mixed-replace;boundary=" BOUNDARY "\r\n" \
2 b5 _+ l- y+ C7 V' M m - "\r\n" \# @) x& R/ C0 _0 _; s& I
- "--" BOUNDARY "\r\n");
; Z! z1 r; x9 S' ^ - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
+ l# v M) I5 B) O t - {
6 ~7 ?% n' T" z - free(frame);) a" y! n( X; X9 h( T5 A% d
- return;
6 R2 D l5 b, s# \$ X5 M, g h+ z - }
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 @$ D9 [9 R$ A' \5 \2 O/ }5 J* D - "Content-Length: %d\r\n" \
/ r$ i- [( p; l0 [0 h# n$ @ - "X-Timestamp: %d.%06d\r\n" \
3 h% `+ @, x) _6 e* M% q - "\r\n", frame_size, (int)timestamp.tv_sec, (int)timestamp.tv_usec);+ K* C2 S. g& ~( `0 L
- printf("sending intemdiate header\n");
/ Y0 Q8 x5 Q; F( V+ n& s) P& W* U - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0). E9 N j* ^, t( {7 ` W; ], C
- break;
9 p, g( i+ s4 @2 o7 V6 N - printf("sending frame\n");. @" J7 A% @* ?. V6 z5 q
- if(write(fd, frame, frame_size) < 0)1 Z$ |1 e" a) p Y- D4 K
- break;" m1 w) L! p) e
- printf("sending boundary\n");. o! D. N c5 I3 f( D! A
- sprintf(buffer, "\r\n--" BOUNDARY "\r\n");& n1 K2 p5 m! A& b3 s5 v$ a; [! X
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
3 c" k+ z7 B3 o2 j U - 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。  2 I c' [7 x, D
 - B/ Y; ]# L( n; E0 o
二、UDP上位机UDP发送操作,同样需要先建立UDP Socket:
5 u; `0 v5 A) t) ~) F! u) K- int UDP_Send_Found(socklen_t* socket_found , struct sockaddr_in *addr , char* ip , int port)
) _; u) U. ~# S7 V- y6 I4 I: J+ P - {
- m" Y9 x. J/ \- N6 e - *socket_found = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
3 F8 \9 h' L" g- i - if(*socket_found == (~0))# n9 H* _7 z1 i+ ] I' C0 x
- {
4 P* q$ @3 F5 t% x, {" N2 Y - printf("Create udp send socket failed!\n");
& t3 x2 l5 g0 |3 s1 U% w - return -1;
0 h- n. s! T. p9 M3 F - }# }) o" Z8 O# m$ w: W# R
- addr->sin_family = AF_INET;
: c w. n4 F) \: o! I - addr->sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);, g- t$ p6 x/ p- O0 A
- addr->sin_port = htons(port);
6 ~& x9 c* S/ b0 k1 d; v' k, y - memset(addr->sin_zero, 0, 8);8 r8 H* _) h! t' y2 v: z8 @" E
- return 0;# I' p2 W' r: g
- }
复制代码 ! x+ E' T1 m) a* i9 a6 o$ n! \
# a- Y2 I6 J6 y: H) \
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:* O" ~5 B3 E" |( o$ V! @
- w3 j# o- A% }0 }
3 Y) X$ n9 F: J! U ~
- while(fend > 0)
6 n4 D* R$ [. Z6 ?. X D - {0 H6 @$ k& I, b1 |" F$ F0 S
- memset(picture.data , 0 , sizeof(picture.data));% G! D' i- K9 l% y4 d+ H
- fread(picture.data , UDP_FRAME_LEN , 1, fp);
( _/ F6 \5 k: e. `8 u3 D5 \9 b; p - if(fend >= UDP_FRAME_LEN)! q. W7 z8 S0 s& U$ ?6 ^+ w/ L1 q
- {
$ u$ |) n: @) V- `8 V* B - picture.length = UDP_FRAME_LEN;
b/ w3 ~6 }# T - picture.fin = 0;, P8 v6 y5 H, I- i
- }4 V7 d) M0 a. D9 j: ~
- else, E% D+ f y' n# f" I
- {
. G' Q: Q1 ~& p# g# ?6 G - picture.length = fend;
$ K" Y7 R: P2 A* Y: M, ^; ` - picture.fin = 1;
8 h5 n8 J/ V- D/ q X3 j2 _ - } \! }/ ^' u- d
- //printf("sendbytes = %d \n",sendbytes);# R$ _9 I0 F0 w
- sendbytes = sendto(socket_send, (char *)&picture, sizeof(struct Package), 0, (struct sockaddr*)&addr,addr_len);4 p- g" u Z7 I" y H9 W$ x8 S
- if(sendbytes == -1)% e2 {- |* H1 B
- {
0 i* F: V$ R2 D+ b5 j1 C! ~( ` - printf("Send Picture Failed!d\n");* y3 U8 q- c- t+ C4 d6 \
- return -1;
- N. `) G |2 a; x: u* r8 M - }
: a5 r5 U; {0 e, h$ L/ j - else
7 ^) f) O$ L: R) V1 o, o% v$ G - {: W0 e |& j; @7 @9 H! u# V
- fend -= UDP_FRAME_LEN;
- Q9 }! p5 y/ {( {3 r# m1 L5 A - }
6 k: A7 V- W7 `3 C* h! j - }
复制代码
4 S) s& H3 [3 j+ P+ n$ A( V3 w( I# q# _8 a" M B
 # B- K2 L, b7 C, s* y z k4 t
* B# U2 x( i3 E2 D7 iiMX8MPlus 核心板: https://www.forlinx.com/product/136.html |