本帖最后由 飞凌-marketing 于 2022-1-27 11:00 编辑 , d: }; @( g9 b* Z5 T6 T( m" O
5 b* s! `1 x2 |1 x5 ~+ P5 y

# @$ h$ [2 G, g' R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
& G7 f' s3 D: N/ J n( {
* T+ |8 G" `% q6 D) Y# K, c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。 7 [. W0 ~2 ^9 N H1 ^( M; B
 ) N' d5 y; T9 k1 z" l! @: v3 s
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。 & O+ v0 b2 v/ G5 k3 n; u$ z2 U
一、HTTP网页服务器
, |1 @# ~6 g5 E1 j: d* v5 [" c7 k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)
8 J- T5 x1 Z6 V" D5 Y. ~! ^, @ - {0 Z1 x1 {' w/ ]# X
- struct sockaddr_in servaddr;& c* w4 z$ l4 A+ Z5 f; S
- socklen_t addrsize = sizeof(struct sockaddr);- `! K/ U" V: p
- bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));8 D/ I" ~8 c4 f3 i2 W
- servaddr.sin_family = AF_INET;) l3 M/ v, q6 |0 W% f2 x
- servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);/ i/ r; D: S* [: @, V6 @
- servaddr.sin_port = htons(port);
2 K' ^3 N6 B+ }0 ]: ` - int ret;
% Y, P1 V. i8 y: H' g2 N1 ^ - IF( (*socket_found = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0)) == -1)
! E1 C. `& I7 ?7 [3 P5 F - {0 h$ B e. C K
- printf("Create socket error: %s (errno :%d)\n",strerror(errno),errno);
( y6 w N# e7 Z* T, L- T0 F! b% s - return -1;5 }0 F1 g" L5 I
- }- [1 z9 \& W2 j( @2 ^
- int on = 1;
* R$ q" y% @ q5 c - if(setsockopt(*socket_found , SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)
6 A5 k( Y) D1 G6 [* ^ - {
( \2 A. ^* e/ j$ e Y, i - printf("setsockopt error\n");
* g/ m, b" l" E1 V - }9 w9 U9 \. G8 L1 W
- ret = bind(*socket_found , (struct sockaddr *)&servaddr , addrsize);' u/ u% l8 Y. O) k' {" t( H
- if(ret == -1)
2 n9 u1 d3 V% H% `+ S6 q - {2 ]( C' R. Q9 @; o+ r' {
- printf("Tcp bind faiLED!\n");
' D5 a" s5 J$ p* _ - return -1;% k R/ y- Z& Y) V) V8 o. E
- }. R& P( R5 @! A* e( _
- if(listen(*socket_found , 5) == -1)1 N7 r% d6 G2 f, [- a
- {, O' c& W+ e3 F
- printf("Listen failed!\n");3 {$ Q& a `. m; C. J
- return -1;5 W' T. s4 |( V0 j$ f% y
- }3 b. @2 G$ H6 C
- return 0;' q" `$ I1 o8 \/ r) W
- }
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);
5 V( h+ k' K+ X - void * Thread_TCP_Web_Recv(void *arg)
% c f+ t! U$ A, G, s% e& c8 e! f - {- i0 C+ r2 M# h. Z% ]
- 。。。
' ~9 y- [+ E0 x8 ]8 B - while(1)2 |. p# z3 G' e* D3 L8 I1 ?
- {! j# h1 ~3 i% N: u: |2 c' i( l" m+ ]
- fd_socket_conn = accept(socket_web_server , (struct sockaddr *)&sockaddr_in_conn , &addrsize);, k, u, p$ w0 y, L! h, P3 H0 R5 f
- printf("fd_socket_conn = accept()\n");
2 U" M! _7 M5 f! y - 。。。
& ]' J' y' S9 T# Y - recv(fd_socket_conn , recvbuf , 1000 , 0);
6 S; x7 g# ^. k1 z - }7 f/ X9 w$ K7 j( m3 W7 r A/ J5 T6 I
- 。。。7 j/ z6 P$ ]" @) Q% v- V) c9 y8 s
- }
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);
7 p/ p. F) ]( X& b - pic_tmpbuffer = pic.tmpbuffer;
2 S. b% q) k7 q0 L1 h; a* f - pic.tmpbytesused = buff.bytesused;
7 n6 K5 Y- J: J - pic_tmpbytesused = pic.tmpbytesused;/ K( H1 Q8 v, o w9 T
- pthread_cond_broadcast(&pct);
' F+ x6 `5 ?4 K. ~ - 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;
( [' p7 Z$ j3 o7 p F8 e u - pthread_cond_t pct;
$ W5 k- ?6 A2 C4 S6 {/ ?9 `6 A - int main(int argc, char* argv[])
$ ^- ] t7 e8 U% f) p, _2 @4 {! f ]# m - {" W8 h0 G# u3 C" p' Q. z
- ...1 b' |, J; ~9 v/ `4 I U) u; E
- TCP_Server_Found(&socket_web_server , (char*)argv[2] , PORT_TCP);
; E; k9 h9 S+ j0 b) Y - pthread_mutex_init(&pmt , NULL);
. [0 O( U- C7 @( N3 N0 a+ n& y/ B - pthread_create(&tid_tcp_web_recv , NULL , Thread_TCP_Web_Recv , NULL);, I6 ], H2 v6 C2 a: R# H# {
- pthread_create(&tid_tcp_web_send , NULL , Thread_TCP_Web_Send , NULL);
/ |; N! R9 h! m/ R - ...
0 }. ?; J3 F5 O7 s* G7 R - while(1)
/ O0 L; u/ i. a) W. e, I - {- _9 m0 {1 X" \
- V4l2_Grab_Mjpeg(false , MJPEG_FILE_NAME);. N) }% C$ w: A8 O/ M1 i+ Y0 B
- ...
2 W3 ^! l% P Z1 s; Z/ I9 D - }# f) [8 u1 I9 ]
- ...
1 F1 ]4 K; m1 X# R! 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;">9 U$ @) N) `6 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" \; ^8 I% W- L6 z8 G
- "Server: MJPG-Streamer/0.2\r\n" \, E, j( E; c9 Q1 d2 r
- "Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, pre-check=0, post-check=0, max-age=0\r\n" \
* Y, c' l& w0 b7 k* x6 m, D - "Pragma: no-cache\r\n" \4 `0 Y: a# W; G7 _7 K
- "Expires: Mon, 3 Jan 2000 12:34:56 GMT\r\n"
5 ^& }- n4 N! y7 B$ a6 W - #define BOUNDARY "boundarydonotcross"# m( T4 _2 k0 P8 e3 q0 Q r8 n
- printf("preparing header\n");
# a7 q0 g# b4 G - sprintf(buffer, "HTTP/1.0 200 OK\r\n" \
: s. l2 ]' V$ p; q) Y - "Access-Control-Allow-Origin: *\r\n" \
5 I$ r) U1 |6 Y- \4 g: _ - STD_HEADER \ G! m! O. B: S) {- `! c
- "Content-Type: multipart/x-mixed-replace;boundary=" BOUNDARY "\r\n" \
' b* P ~* S# @, y6 M - "\r\n" \- x; m( s4 X0 f( T; ^
- "--" BOUNDARY "\r\n");
+ D8 U$ N9 c- R" F) ]5 U/ M - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
- \3 P5 A/ b/ f. N* Z - {
& C9 t" X6 O9 b/ K/ v - free(frame);
3 E; ]3 r- @! z. N5 q' b - return;( L& ^2 i% @1 ~% q
- }
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" \9 H1 O7 ^; l1 l) q
- "Content-Length: %d\r\n" \# c0 s7 [* P0 b& g$ L( b
- "X-Timestamp: %d.%06d\r\n" \
2 z6 Z- }! m; m - "\r\n", frame_size, (int)timestamp.tv_sec, (int)timestamp.tv_usec);
* z7 x9 Y2 }- D3 M7 f - printf("sending intemdiate header\n");
$ C9 p3 i- Y5 e! ` - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
0 C( l4 `+ m8 J8 c6 Q - break;. O: S/ r) O% b% u
- printf("sending frame\n");& g8 d, ` S4 e# \' y0 o( p1 V4 t
- if(write(fd, frame, frame_size) < 0)
$ _5 E$ O+ N7 K - break;
2 O+ |7 _0 g6 g7 ` - printf("sending boundary\n");
( d) u7 h6 S& m+ T - sprintf(buffer, "\r\n--" BOUNDARY "\r\n");
9 Z1 O o* Q: m* o/ l9 m) x+ O - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
$ }/ t3 z6 K0 l - 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。 
0 W. H( T/ N) y% C
& h* ~ i- x( \二、UDP上位机UDP发送操作,同样需要先建立UDP Socket:0 q1 ^" L' |3 {+ P, K( L' b/ r
- int UDP_Send_Found(socklen_t* socket_found , struct sockaddr_in *addr , char* ip , int port)
: e* ~7 _0 d* r5 N' _ - {/ N7 Z2 u& c6 [# ?6 x5 n9 \* Z
- *socket_found = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
9 D9 o/ B) r* p2 L. ~: q7 k1 Z) Z - if(*socket_found == (~0))
& t( | u3 h% c - {
( T& A% |9 W7 e2 m( {$ H- _ - printf("Create udp send socket failed!\n");5 l4 o8 a! L1 R: I& K
- return -1;1 K. G5 O4 X; }. M u
- }
+ _+ _6 u/ g: z& h ~2 |/ h - addr->sin_family = AF_INET;
: T5 Z) L. F' Y5 W, H: s1 W - addr->sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
. Y5 @( c1 x% B8 b2 t - addr->sin_port = htons(port);, F$ S8 K& R9 Q) T, J& u& y
- memset(addr->sin_zero, 0, 8);+ k' P# C, o9 i% T: w7 M
- return 0;
0 t0 P1 \% @5 N6 }. N - }
复制代码
* y! p9 B2 ~' ]* r* D% A/ G6 v! D% b9 [% 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:5 r5 G. ~# Q% F9 g- [
5 t) n* C. a' x* B) I. z3 W
7 h7 [- K/ @4 Y; J( {' p- while(fend > 0)
# R; D$ f, g4 @9 i; v( e ^ - {, R% f4 S. g* D9 l# ?6 r
- memset(picture.data , 0 , sizeof(picture.data));
5 A1 o# j. ~5 Q1 J |7 B6 T - fread(picture.data , UDP_FRAME_LEN , 1, fp);
$ i, n4 r- l8 m0 Z4 a% S - if(fend >= UDP_FRAME_LEN)# N! f8 G8 ]" W% R8 ~# E* V
- {
) X* S; {. C9 k* T - picture.length = UDP_FRAME_LEN;
; S) a8 w {1 |' W; } - picture.fin = 0;
, y0 N7 x: h' Y n2 K: @/ y1 _, k - }: n* r/ g0 K7 [! p. B
- else
- ]4 W6 ^9 Y8 L2 s; W& g& w, r& m - {( _/ e$ u2 C2 F! L* [+ b/ q
- picture.length = fend;
8 [, l1 H$ c/ f) h1 F* } - picture.fin = 1;
' W/ p4 S9 C0 X9 ?3 o - }+ m8 t0 S* V a4 p1 n! u
- //printf("sendbytes = %d \n",sendbytes);
7 O6 ^( r6 A" [5 Z - sendbytes = sendto(socket_send, (char *)&picture, sizeof(struct Package), 0, (struct sockaddr*)&addr,addr_len);
% i! {6 R! {# H* Q8 X% l! C& f - if(sendbytes == -1)
' ?" u4 i" A6 T+ `! W - {
) ]+ m2 z/ f/ K {6 C8 y - printf("Send Picture Failed!d\n");6 ?( }# n8 b4 L
- return -1;
8 y8 u7 V6 P4 `# Q7 G+ z - }
$ h |$ K, c1 ^ - else$ x) I/ j g1 q3 u' d
- {( i" q; v* A* y4 O
- fend -= UDP_FRAME_LEN;. H$ [; ]) o& A+ v: b7 R) p4 @, l r
- }2 |" S& q9 ^) p7 F- i' ~9 f6 H( f( x
- }
复制代码 + W- F2 c* A& E# q
2 h/ |' ~ r+ _3 a( ?/ H' v % X$ Z4 ^. P# ~0 q1 T( v: x' @
. I, L% p+ r G" `. b* i) s# l! n
iMX8MPlus 核心板: https://www.forlinx.com/product/136.html |