本帖最后由 飞凌-marketing 于 2022-1-27 11:00 编辑 3 A8 Y( U' X [9 f2 r' H
. h: Z: }7 a+ s5 c
 ! G4 f& i$ }. z& K$ _
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
- \$ y, P" C6 V/ }
; m0 r8 J4 H% {) a% 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。 ; B9 s( x$ j; _# ?+ @$ J$ s
 ; }) s; E i( l! ?
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。
6 G% H* {0 Q) a. S8 b% i一、HTTP网页服务器+ E6 G9 P8 a8 j; S
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)1 g1 F- v4 e3 U. W1 k) l) I. t
- {
1 A" K- d& U% l+ ]7 o - struct sockaddr_in servaddr;" ?; Q$ I- T4 H1 E: G
- socklen_t addrsize = sizeof(struct sockaddr);* p7 ~, l& r: I( ?, {
- bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));
. j" W* s$ w0 G; Y0 S* s - servaddr.sin_family = AF_INET;
, S- D ^" `: F6 a: p5 i% \& ~1 W - servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);1 B4 F6 Q& d) E' k1 l! w
- servaddr.sin_port = htons(port);2 U1 b0 W8 b2 |6 v
- int ret;
; \9 z/ M: f( F$ L% U - IF( (*socket_found = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0)) == -1)
6 `$ N$ Z) O- U - {, W' f% D Z7 w
- printf("Create socket error: %s (errno :%d)\n",strerror(errno),errno);; e+ ~) X7 M4 Y1 P% b# X/ [& u8 f
- return -1;, ^$ W2 L6 A: V1 Y
- }: ^1 b2 z$ T" ]; j; a; Z+ }
- int on = 1;
: a5 f8 \% K: A( o4 ^8 h. p - if(setsockopt(*socket_found , SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)
6 l6 g# Y! }/ i - {! E7 O, ?& `) L4 {* U
- printf("setsockopt error\n");1 G9 M" S2 q7 [# V; P7 f H+ t
- }
3 A, A3 B9 r- w5 Z - ret = bind(*socket_found , (struct sockaddr *)&servaddr , addrsize);
+ u7 f9 t: V9 M' L* V - if(ret == -1)
2 r: R) K" s! C1 T- J' X7 ?/ e - {
* L; i2 a$ l& Z: d - printf("Tcp bind faiLED!\n");
5 Q9 V2 c! l4 o4 N* k - return -1;! j) K+ [# x# ?; K& M7 Z) d/ `
- }; T+ Y0 E4 c3 h5 h, s! H* c$ m7 b8 i
- if(listen(*socket_found , 5) == -1)& H j, u! Z4 |+ R% ]# `
- {0 n# r; p$ e( z8 o
- printf("Listen failed!\n");8 c- Y, @/ Y$ b* R% _
- return -1;2 [5 B& M- ?& P, q. s% o
- }
9 m# F* D$ A9 h. B: j, V - return 0;) ^. u& V) u% }% }" ^+ |
- }
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);
$ n2 a) V; V' H2 Z - void * Thread_TCP_Web_Recv(void *arg)
( ?$ A- j- R) [' Q8 ~2 h0 ^ E - {/ Q9 I- X+ N4 s. C: d" C3 H
- 。。。
# [6 a! t1 S5 Q - while(1)
6 B! r' n9 H) ?! `* [ - {
; X3 C! M: `9 f, L6 C$ N - fd_socket_conn = accept(socket_web_server , (struct sockaddr *)&sockaddr_in_conn , &addrsize);
6 |/ o& K: K+ e5 n# B: g - printf("fd_socket_conn = accept()\n");6 J( H; `2 B8 |- P, w# V! I% }
- 。。。4 j$ n2 `6 A. }8 U2 W, i! ^
- recv(fd_socket_conn , recvbuf , 1000 , 0);1 j( \7 W: ~, V
- }' B% e- `, A0 H6 i4 {9 \1 U
- 。。。
' R* N7 R4 Z3 w# n/ d* c, 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);
% F; E0 q# C4 @1 R) n( v' [+ @ - pic_tmpbuffer = pic.tmpbuffer;
+ d; T, P7 A7 d) a - pic.tmpbytesused = buff.bytesused; } q& J6 I8 r& T
- pic_tmpbytesused = pic.tmpbytesused;
: o" }3 U" }: B4 j3 V6 G0 F - pthread_cond_broadcast(&pct);1 C5 ]; f6 f" x! _2 w3 i( z9 W8 p
- 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;6 T6 R V- x+ t2 V4 r' A
- pthread_cond_t pct;
: n- x% [1 f; ~1 ]. X* T# s# a - int main(int argc, char* argv[])
2 c! [0 D$ |0 N+ p" |6 S - {
8 C* x" G9 n: p M; p - ...) o. D+ B( L0 Z9 u) @
- TCP_Server_Found(&socket_web_server , (char*)argv[2] , PORT_TCP);" } q) \. {8 P7 _# L
- pthread_mutex_init(&pmt , NULL);) b- U ], y" @: W
- pthread_create(&tid_tcp_web_recv , NULL , Thread_TCP_Web_Recv , NULL);: B0 e, J8 K) T' j
- pthread_create(&tid_tcp_web_send , NULL , Thread_TCP_Web_Send , NULL);
1 Q( S9 H# s# Q( f$ O3 I! U4 g& F - ..., D8 N! R5 c( b- L" |. Z
- while(1)
6 H1 L: i' P8 u) T3 q - {
! W) s, z0 m* G! D! D, { - V4l2_Grab_Mjpeg(false , MJPEG_FILE_NAME);
1 M- q6 h% K8 D; i* }1 Y - ...
6 k; {7 Y, N% @) B. j# Y& @6 Q8 m7 l - }; B! \6 {7 A1 u& B C- N& L: N: f. w
- ...
! w+ D/ A. K" P - }
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;">
0 D, l; B9 q4 D3 x4 V - </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" \+ C' ^: W& p5 {/ O1 I& Z* d3 r9 I7 P
- "Server: MJPG-Streamer/0.2\r\n" \
. v2 R H* P- [ - "Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, pre-check=0, post-check=0, max-age=0\r\n" \5 r) h, J+ s* @ ?7 D7 Z, W8 {, W
- "Pragma: no-cache\r\n" \# V2 F$ I, T! N8 R; E
- "Expires: Mon, 3 Jan 2000 12:34:56 GMT\r\n"
( b, g/ w' j# m( c) b - #define BOUNDARY "boundarydonotcross"# a B& o( b3 U( @
- printf("preparing header\n");
8 U: S# H+ }" ?, n$ I - sprintf(buffer, "HTTP/1.0 200 OK\r\n" \
7 G2 c: [9 u& _% u7 E+ n - "Access-Control-Allow-Origin: *\r\n" \1 j5 t! A& J- s" H$ `8 |' ?$ R, d/ r
- STD_HEADER \7 S: O9 T' ~+ l- A! a4 C; z& W
- "Content-Type: multipart/x-mixed-replace;boundary=" BOUNDARY "\r\n" \# D& I2 F2 r: t6 ]4 V
- "\r\n" \8 ~5 I7 w' |* ?% G
- "--" BOUNDARY "\r\n");
. l7 v8 I. l2 V% F - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0). C% k" n. @' @
- {
/ v/ U. i4 G. c g. @ - free(frame);" j9 b9 K, e; v7 i: ^( W
- return;# J( W0 }* k% t" j3 h8 i- F1 p; 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" \
7 I8 X1 S! V! f1 @ - "Content-Length: %d\r\n" \8 A' c0 L, E* |8 F8 c
- "X-Timestamp: %d.%06d\r\n" \" n* s. o* P, ~" G; k+ O
- "\r\n", frame_size, (int)timestamp.tv_sec, (int)timestamp.tv_usec);& @/ U/ |- w5 X. l" \* S
- printf("sending intemdiate header\n");
3 Q8 u# C: _( Q! M, E9 n& c - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)+ s8 ]- C# ~ Q7 c
- break;
9 F! L! P( m) u7 S& z: D5 j Q - printf("sending frame\n");
' ^) T1 i% r! s6 g* Z5 I; | w @. O - if(write(fd, frame, frame_size) < 0)
7 x; W( r) g. J5 r - break;
5 R. v1 [ _9 q8 @ ?, T. v& S( r9 s - printf("sending boundary\n"); E, c7 F$ R4 @( c
- sprintf(buffer, "\r\n--" BOUNDARY "\r\n");
@7 O/ m; D9 ~4 r" U% b( q - if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)4 @ N" P$ B: I) {( {) Y. o2 T
- 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。  ( D; k! j* @0 H; l6 ^" Y

2 Z2 ?! Y& m; H- f二、UDP上位机UDP发送操作,同样需要先建立UDP Socket:; G$ E* U/ G! D2 l+ S' t
- int UDP_Send_Found(socklen_t* socket_found , struct sockaddr_in *addr , char* ip , int port); h; r' u1 P* I
- {
5 B! w8 Y& T5 @9 ^0 u& @( c+ j i - *socket_found = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);. ?3 N( B. j- k Q
- if(*socket_found == (~0))
. ]3 ^4 P/ Q6 t$ N8 ]6 G - {
$ _; r6 K/ Y4 K5 b) C9 Y - printf("Create udp send socket failed!\n");
: d+ a9 @- t. {& j' w9 X - return -1;7 Q1 Q! m, V* T/ Y4 F [7 ` ^
- }
& v2 m! f9 S1 s - addr->sin_family = AF_INET;
( l; o7 N) J8 o$ f - addr->sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
1 _8 L8 Y0 \$ r - addr->sin_port = htons(port);9 I4 i5 K) N5 ^$ l
- memset(addr->sin_zero, 0, 8);
6 ~$ C5 u$ b/ q7 w$ v7 y, A - return 0;% C0 P# h) i7 x! R% [# \( A5 ?
- }
复制代码
, ?- F( P' B i* M! J, j9 ^: ^- o$ l9 s+ G/ {( o
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:0 ]' t+ ^0 E2 q: L5 y
0 ^8 L# {( p9 \8 a
/ V7 t3 V7 x. d4 X
- while(fend > 0)! ]) i$ f5 c, `
- {
3 G. X; T( w" Y9 f# r6 n - memset(picture.data , 0 , sizeof(picture.data));* r5 U* r# |' y3 A% L' T7 O
- fread(picture.data , UDP_FRAME_LEN , 1, fp);
E4 X, q% [0 a/ j) Q! Z - if(fend >= UDP_FRAME_LEN)- H4 q- D" o6 K2 U
- {
3 q0 U& x: _) {1 a - picture.length = UDP_FRAME_LEN;
5 U$ ^4 e+ B6 y( \' r: I - picture.fin = 0;
- p* f0 ]4 J: d6 x: ^# g - }
, U2 a9 [* B( D& w% b - else( @1 w& A$ e `- w J
- {1 [$ B" F' p2 ], J: G B4 g" G
- picture.length = fend;
/ ?( V, G, h' m) H - picture.fin = 1;
' f/ v/ @2 R( Z - }
1 g& J k& z1 r; Q. D# ]; x* [- U - //printf("sendbytes = %d \n",sendbytes);1 f0 \* r/ l* r; O; y+ t8 K9 _
- sendbytes = sendto(socket_send, (char *)&picture, sizeof(struct Package), 0, (struct sockaddr*)&addr,addr_len); t6 ^0 v+ I) S, e5 ~0 z
- if(sendbytes == -1)
8 X, w& A3 ?3 t& [ - {
8 S) a8 K. @+ W0 f5 p3 ~ - printf("Send Picture Failed!d\n");
: e! }8 h5 e: y# p& H - return -1;7 X( Y! F7 ~6 d( Y* o7 j' j
- }# y6 @3 B+ t/ |! [* }
- else0 t8 l8 Y4 S/ A6 ?0 b) j6 _6 R0 f
- { y5 n! p# H5 |* z
- fend -= UDP_FRAME_LEN;
* x* N& G7 K& C* D; P) p - }
- K# p9 ^% p7 h" R9 W - }
复制代码 " d9 s& N) M( m L# h3 s D
! ?' S3 p0 h: T; A; G " t- t0 O; R8 m" k( v$ D
8 U0 T2 o5 P- V" G+ O& ]# OiMX8MPlus 核心板: https://www.forlinx.com/product/136.html |