基于HTTP網(wǎng)頁服務器和UDP上位機的MJPG碼流傳輸

本文采用的硬件板卡為飛凌嵌入式OKMX8MP-C開發(fā)板，系統(tǒng)版本Linux5.4.70+Qt5.15.0，主要介紹基于HTTP網(wǎng)頁服務器和UDP上位機的MJPG碼流傳輸。

MJPG格式作為一種持續(xù)傳輸?shù)?a href="http://wenjunhu.com/v/" target="_blank">視頻碼流，在遠程監(jiān)控領域中應用較廣，而實現(xiàn)這種遠程監(jiān)控的第三方應用最常見的有兩種：瀏覽器HTTP網(wǎng)頁、UDP上位機。

兩者各有優(yōu)勢，對比鮮明，其中：

UDP上位機：傳輸效率高，上位機編寫方便。

HTTP網(wǎng)頁方式：客戶端無需安裝上位機，只需要一個瀏覽器應用即可；客戶端訪問服務器支持跨平臺支持，無論是電腦、平板、手機，還是Linux系統(tǒng)、Windows系統(tǒng)及安卓系統(tǒng)都可以，只要有瀏覽器應用都可訪問，而UDP上位機則受限于目標平臺，不易移植。

這兩種應用各有優(yōu)缺點，對于嵌入式開發(fā)者來說，兩者都必須掌握。

一、HTTP網(wǎng)頁服務器

先說下HTTP網(wǎng)頁服務器獲取MJPG碼流的代碼，首先是OKMX8MP-C在開發(fā)板端建立TCP服務器：

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 error\n"); ? ?} ? ?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; }

其中setsockopt()函數(shù)是可選的，一般只用于規(guī)避socket()函數(shù)的建立錯誤。

建立了TCP服務器后，返回的socklen_t型實參在后面的HTTP網(wǎng)頁服務器中需要用到。

HTTP網(wǎng)頁服務器所屬的TCP操作是需要另起輪詢線程來讓客戶端進行accept()握手操作的，accept()之前的listen()倒是只需要執(zhí)行一次即可，accept()握手操作和recv()接收操作需要創(chuàng)建一個死循環(huán)線程：

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); } 。。。 }

MJPG幀可以使用Grab操作獲取，獲取到的MJPG幀需要在TCP線程中讀，在Grab操作線程中寫，這種被多個線程訪問的資源需要加鎖防止讀寫沖突，即資源被Grab操作寫入時，需要上鎖，不允許其它線程訪問，操作完成時需要解鎖，允許其它線程訪問：

?pthread_mutex_lock(&pmt); ? ?pic_tmpbuffer = pic.tmpbuffer; ? ?pic.tmpbytesused = buff.bytesused; ? ?pic_tmpbytesused = pic.tmpbytesused; ? ?pthread_cond_broadcast(&pct); ? ?pthread_mutex_unlock(&pmt);

線程互斥鎖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] , PO

RT

_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); ... ? ?} ... }

然后是發(fā)送的細節(jié)，發(fā)送圖片文件之前，需要先發(fā)送HTTP標準頭，這個相當于給發(fā)送圖片或者其它類型的流數(shù)據(jù)鋪路：

#define STD_HEADER "Connection: close\r\n" \ ? ?"Server: MJPG-Streamer/0.2\r\n" \ ? ?"Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, pre-check=0, post-check=0, max-age=0\r\n" \ ? ?"Pragma: no-cache\r\n" \ ? ?"Expires: Mon, 3 Jan 2000 12:34:56 GMT\r\n" #define BOUNDARY "boundarydonotcross" ? ?printf("preparing header\n"); ? ?sprintf(buffer, "HTTP/1.0 200 OK\r\n" \ ? ? ? ? ? ?"Access-Control-Allow-Origin: *\r\n" \ ? ? ? ? ? ?STD_HEADER \ ? ? ? ? ? ?"Content-

Type

: multipart/x-mixed-replace;boundary=" BOUNDARY "\r\n" \ ? ? ? ? ? ?"\r\n" \ ? ? ? ? ? ?"--" BOUNDARY "\r\n"); ? ?if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0) ? ?{ ? ? ? ?free(frame); ? ? ? ?return; ? ?}

發(fā)送完HTTP標準頭之后，就需要發(fā)送內(nèi)容頭(Content-Type)，這處的Content-Type為image/jpeg，同樣，HTTP標準協(xié)議里面image支持的類型遠不止jpeg一種，發(fā)送完內(nèi)容頭之后就是正文和boundary結尾，這樣幀完整的HTTP頭發(fā)送到指定的TCP GET地址，就會在瀏覽器中顯示剛剛發(fā)送的圖片：

?sprintf(buffer, "Content-Type: image/jpeg\r\n" \ ? ? ? ? ? ? ? ?"Content-Length: %d\r\n" \ ? ? ? ? ? ? ? ?"X-Timestamp: %d.%06d\r\n" \ ? ? ? ? ? ? ? ?"\r\n", frame_size, (int)timestamp.tv_sec, (int)timestamp.tv_usec); ? ? ? ?printf("sending intemdiate header\n"); ? ? ? ?if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0) ? ? ? ? ? ?break; ? ? ? ?printf("sending frame\n"); ? ? ? ?if(write(fd, frame, frame_size) < 0) ? ? ? ? ? ?break; ? ? ? ?printf("sending boundary\n"); ? ? ? ?sprintf(buffer, "\r\n--" BOUNDARY "\r\n"); ? ? ? ?if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) < 0) ? ? ? ? ? ?break;

另外需要說明的是，TCP服務器線程在發(fā)送MJPEG流的時候是死循環(huán)發(fā)送的，因此TCP客戶端在發(fā)送完GET指令之后，就會收到TCP服務器循環(huán)發(fā)送的圖像緩存，TCP客戶端會陷入忙等待狀態(tài)無法再對外發(fā)送任何GET或者POST指令，從客戶端使用者角度來看的效果就是網(wǎng)頁一直在等待。

二、UDP上位機

UDP發(fā)送操作，同樣需要先建立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; }

而UDP文件發(fā)送則要比HTTP發(fā)送簡單得多，只需要將文件切片，每一片為固定長度的UDP幀長度，逐幀發(fā)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!d\n"); return -1; } else { fend -= UDP_FRAME_LEN; } }

審核編輯：湯梓紅