本帖最后由 donatello1996 于 2021-12-17 11:42 编辑
MJPG格式作为一种持续传输的视频码流,其非常多用于远程监控应用中,而实现这种远程监控的第三方应用中,最常见的有两种,那就是浏览器HTTP网页和UDP上位机,其中UDP上位机的优势是传输效率高,上位机编写方便,但HTTP网页也有不可替代的优势那就是,第一,客户端无需安装上位机,只需要一个浏览器应用即可;第二,客户端访问服务器是跨平台支持的,无论是电脑,平板, 手机,无论是Linux系统或者Windows系统或者安卓系统都可以,只要有浏览器应用都可访问,而UDP上位机则受限于目标平台,不易移植。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。
先说下HTTP网页服务器获取MJPG码流的代码,首先是在 开发板端建立TCP服务器:
- int TCP_Server_Found(socklen_t* socket_found , char* ip , int port)
- {
- struct sockaddr_in servaddr;
- socklen_t addrsize = sizeof(struct sockaddr);
- bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));
- servaddr.sin_family = AF_INET;
- servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
- servaddr.sin_port = htons(port);
- int ret;
- if( (*socket_found = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0)) == -1)
- {
- printf("Create socket error: %s (errno :%d)n",strerror(errno),errno);
- return -1;
- }
- int on = 1;
- if(setsockopt(*socket_found , SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)
- {
- printf("setsockopt errorn");
- }
-
- ret = bind(*socket_found , (struct sockaddr *)&servaddr , addrsize);
- if(ret == -1)
- {
- printf("Tcp bind failed!n");
- return -1;
- }
- if(listen(*socket_found , 5) == -1)
- {
- printf("Listen failed!n");
- return -1;
- }
- return 0;
- }
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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);
- void * Thread_TCP_Web_Recv(void *arg)
- {
- 。。。
- while(1)
- {
- fd_socket_conn = accept(socket_web_server , (struct sockaddr *)&sockaddr_in_conn , &addrsize);
- printf("fd_socket_conn = accept()n");
- 。。。
- recv(fd_socket_conn , recvbuf , 1000 , 0);
- }
- 。。。
- }
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在上一帖子中我说明了使用Grab操作获取MJPG帧的步骤,获取到的MJPG帧需要在TCP线程中读,在Grab操作操作线程中写,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);
-
- pic_tmpbuffer = pic.tmpbuffer;
- pic.tmpbytesused = buff.bytesused;
- pic_tmpbytesused = pic.tmpbytesused;
- pthread_cond_broadcast(&pct);
- pthread_mutex_unlock(&pmt);
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线程互斥锁使用之前需要初始化:
- pthread_mutex_t pmt;
- pthread_cond_t pct;
- int main(int argc, char* argv[])
- {
- ...
- TCP_Server_Found(&socket_web_server , (char*)argv[2] , PORT_TCP);
- pthread_mutex_init(&pmt , NULL);
- pthread_create(&tid_tcp_web_recv , NULL , Thread_TCP_Web_Recv , NULL);
- pthread_create(&tid_tcp_web_send , NULL , Thread_TCP_Web_Send , NULL);
- ...
- while(1)
- {
- V4l2_Grab_Mjpeg(false , MJPEG_FILE_NAME);
- ...
- }
- ...
- }
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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:
- #define STD_HEADER "Connection: closern"
- "Server: MJPG-Streamer/0.2rn"
- "Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, pre-check=0, post-check=0, max-age=0rn"
- "Pragma: no-cachern"
- "Expires: Mon, 3 Jan 2000 12:34:56 GMTrn"
- #define BOUNDARY "boundarydonotcross"
- printf("preparing headern");
- sprintf(buffer, "HTTP/1.0 200 OKrn"
- "Access-Control-Allow-Origin: *rn"
- STD_HEADER
- "Content-Type: multipart/x-mixed-replace;boundary=" BOUNDARY "rn"
- "rn"
- "--" BOUNDARY "rn");
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
- {
- free(frame);
- return;
- }
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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:
- sprintf(buffer, "Content-Type: image/jpegrn"
- "Content-Length: %drn"
- "X-Timestamp: %d.%06drn"
- "rn", frame_size, (int)timestamp.tv_sec, (int)timestamp.tv_usec);
- printf("sending intemdiate headern");
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
- break;
- printf("sending framen");
- if(write(fd, frame, frame_size) < 0)
- break;
- printf("sending boundaryn");
- sprintf(buffer, "rn--" BOUNDARY "rn");
- if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0)
- break;
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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。
然后是UDP发送操作,同样需要先建立UDP Socket:
- int UDP_Send_Found(socklen_t* socket_found , struct sockaddr_in *addr , char* ip , int port)
- {
- *socket_found = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
- if(*socket_found == (~0))
- {
- printf("Create udp send socket failed!n");
- return -1;
- }
- addr->sin_family = AF_INET;
- addr->sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
- addr->sin_port = htons(port);
- memset(addr->sin_zero, 0, 8);
- return 0;
- }
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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:
- while(fend > 0)
- {
- memset(picture.data , 0 , sizeof(picture.data));
- fread(picture.data , UDP_FRAME_LEN , 1, fp);
- if(fend >= UDP_FRAME_LEN)
- {
- picture.length = UDP_FRAME_LEN;
- picture.fin = 0;
- }
- else
- {
- picture.length = fend;
- picture.fin = 1;
- }
- //printf("sendbytes = %d n",sendbytes);
- sendbytes = sendto(socket_send, (char *)&picture, sizeof(struct Package), 0, (struct sockaddr*)&addr,addr_len);
- if(sendbytes == -1)
- {
- printf("Send Picture Failed!dn");
- return -1;
- }
- else
- {
- fend -= UDP_FRAME_LEN;
- }
- }
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