UDP實現音訊影片流傳輸

惠hiuj發表於2024-06-05
UDP音訊

UDP實現音訊影片流傳輸

伺服器

#include <stdio.h>     
#include <stdlib.h>    
#include <string.h>     
#include <unistd.h>     
#include <arpa/inet.h>  
#include <fcntl.h>      
#include <sys/stat.h>   

#define PORT 8080                 
#define BUFFER_SIZE 1024         
#define AUDIO_FOLDER "audio_files/"  
#define MAX_FILENAME_SIZE (BUFFER_SIZE - sizeof(AUDIO_FOLDER))  // 最大檔名長度

// 處理客戶端請求的函式
void handle_client(int sockfd, struct sockaddr_in *client_addr, socklen_t client_len) {
    char buffer[BUFFER_SIZE];  // 用於儲存接收和傳送的資料的緩衝區
    int bytes_read;            // 用於儲存每次讀取的位元組數

    // 接收客戶端傳送的檔名
    bytes_read = recvfrom(sockfd, buffer, MAX_FILENAME_SIZE, 0, (struct sockaddr *)client_addr, &client_len);
    if (bytes_read <= 0) {
        perror("Failed to receive filename");  
        return;
    }
    buffer[bytes_read] = '\0';  // 確保字串以null結尾

    // 構建檔案路徑
    char filepath[BUFFER_SIZE];  // 用於儲存檔案路徑
    snprintf(filepath, sizeof(filepath), "%s", AUDIO_FOLDER);  // 將資料夾路徑複製到filepath
    strncat(filepath, buffer, sizeof(filepath) - strlen(filepath) - 1);  // 將檔名追加到資料夾路徑後

    // 開啟檔案
    int file_fd = open(filepath, O_RDONLY);  
    if (file_fd < 0) {
        perror("Failed to open file");  
        return;
    }

    // 傳送檔案內容
    while ((bytes_read = read(file_fd, buffer, BUFFER_SIZE)) > 0) {  // 讀取檔案內容到buffer
        sendto(sockfd, buffer, bytes_read, 0, (struct sockaddr *)client_addr, client_len);  // 傳送檔案內容到客戶端
    }

    close(file_fd); 
}

int main() {
    int sockfd;  
    struct sockaddr_in server_addr, client_addr;  // 用於儲存伺服器和客戶端的地址資訊
    socklen_t client_len = sizeof(client_addr);  // 用於儲存客戶端地址結構的長度

    // 建立UDP套接字
    if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {
        perror("Socket creation error");  
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 設定伺服器地址和埠
    server_addr.sin_family = AF_INET;  // 使用IPv4地址
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.171.28");  // 伺服器IP地址
    server_addr.sin_port = htons(PORT);  // 伺服器埠

    // 繫結地址和埠
    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {
        perror("Bind failed");  
        close(sockfd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("Server is listening on %s:%d\n", inet_ntoa(server_addr.sin_addr), PORT);

    // 無限迴圈處理客戶端請求
    while (1) {
        handle_client(sockfd, &client_addr, client_len);  
    }

    close(sockfd);  
    return 0;
}

客戶端

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <fcntl.h>

#define PORT 8080
#define BUFFER_SIZE 1024

void download_audio(const char *filename) {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in serv_addr;
    char buffer[BUFFER_SIZE];
    int bytes_read;
    socklen_t serv_len = sizeof(serv_addr);

    // 建立套接字
    if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {
        perror("Socket creation error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(PORT);

    // 轉換地址
    if (inet_pton(AF_INET, "192.168.171.28", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
        perror("Invalid address/ Address not supported");
        close(sockfd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 傳送檔名到伺服器
    sendto(sockfd, filename, strlen(filename), 0, (struct sockaddr *)&serv_addr, serv_len);

    // 開啟本地檔案以儲存下載的內容
    int file_fd = open(filename, O_WRONLY | O_CREAT, 0666);
    if (file_fd < 0) {
        perror("Failed to open file");
        close(sockfd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 接收檔案內容
    while ((bytes_read = recvfrom(sockfd, buffer, BUFFER_SIZE, 0, (struct sockaddr *)&serv_addr, &serv_len)) > 0) {
        write(file_fd, buffer, bytes_read);
    }

    close(file_fd);
    close(sockfd);
    printf("Downloaded %s\n", filename);
}

int main() {
    const char *filename = "example.mp3";  // 替換為你想要下載的音訊檔名
    download_audio(filename);

    // 播放下載的音訊檔案（假設使用mpg123播放器）
    char command[BUFFER_SIZE];
    snprintf(command, sizeof(command), "mpg123 %s", filename);
    system(command);

    return 0;
}

思路總結

  1. 根據Linux下，一切皆檔案的思想，除了塊裝置檔案，字元裝置檔案（驅動程式），需要透過。

    int ioctl(int fd, unsigned long request, ...);
/*fd 是檔案描述符，通常是透過 open 函式開啟的裝置檔案。
request 是裝置特定的請求碼。
可變引數列表通常是指向資料的指標，用於輸入或輸出資料。*

    其他檔案都可以直接透過，fopen和open（檔案IO）直接開啟或者寫入，然後透過buffer緩衝區，根據計算出來的檔案大小，來得到迴圈次數（通常判斷條件為，檔案的大小/buffer = 至少需要 read 多少次，如不能整除則，檔案大小%buffer = 剩餘多少個位元組 ）

  2. snprintf 函式用於將格式化的資料寫入字串

    int snprintf(char *str, size_t size, const char *format, ...);

    多利用該函式實現，資料的儲存和組合，例如：將幀圖片組合成影片，組合shell命令，以及各種塊資訊進行組合。

  3. 如果在接收端，使用了 INADDR_ANY 這個宏是一個整數，所以需要使用htonl轉換為網路位元組序

    不能使用 inet_addr() 因為這個函式是將字串轉換成網路位元組序的

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