本文采用的硬體板卡為飛凌嵌入式OKMX8MP- C 開發板，系統版本 Linux5.4.70+Qt5.15.0，主要介紹基於HTTP網頁伺服器和UDP上位機的MJPG碼流傳輸。

MJPG格式作為一種持續傳輸的視訊碼流，在遠端監控領域中應用較廣，而實現這種遠端監控的第三方應用最常見的有兩種：瀏覽器HTTP網頁、UDP上位機。

兩者各有優勢，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；客戶端訪問伺服器支援跨平臺支援，無論是電腦、平板、手機，還是Linux系統、Windows系統及安卓系統都可以，只要有瀏覽器應用都可訪問，而UDP上位機則受限於目標平臺，不易移植。

這兩種應用各有優缺點，對於嵌入式開發者來說，兩者都必須掌握。

一、HTTP網頁伺服器

先說下HTTP網頁伺服器獲取MJPG碼流的程式碼，首先是OKMX8MP-C在開發板端建立TCP伺服器：

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()函式是可選的，一般只用於規避socket()函式的建立錯誤。

建立了TCP伺服器後，返回的socklen_t型實參在後面的HTTP網頁伺服器中需要用到。

HTTP網頁伺服器所屬的TCP操作是需要另起輪詢執行緒來讓客戶端進行accept()握手操作的，accept()之前的listen()倒是隻需要執行一次即可，accept()握手操作和recv()接收操作需要建立一個死迴圈執行緒：

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執行緒中讀，在Grab操作執行緒中寫，這種被多個執行緒訪問的資源需要加鎖防止讀寫衝突，即資源被Grab操作寫入時，需要上鎖，不允許其它執行緒訪問，操作完成時需要解鎖，允許其它執行緒訪問：

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

執行緒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] , 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);
...
    }
...
}

然後是傳送的細節，傳送圖片檔案之前，需要先傳送HTTP標準頭，這個相當於給傳送圖片或者其它型別的流資料鋪路：

#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;
    }

傳送完HTTP標準頭之後，就需要傳送內容頭(Content-Type)，這處的Content-Type為image/jpeg，同樣，HTTP標準協議裡面image支援的型別遠不止jpeg一種，傳送完內容頭之後就是正文和boundary結尾，這樣幀完整的HTTP頭髮送到指定的TCP GET地址，就會在瀏覽器中顯示剛剛傳送的圖片：

 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伺服器執行緒在傳送MJPEG流的時候是死迴圈傳送的，因此TCP客戶端在傳送完GET指令之後，就會收到TCP伺服器迴圈傳送的影像快取，TCP客戶端會陷入忙等待狀態無法再對外傳送任何GET或者POST指令，從客戶端使用者角度來看的效果就是網頁一直在等待。

二、UDP上位機

UDP傳送操作，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檔案傳送則要比HTTP傳送簡單得多，只需要將檔案切片，每一片為固定長度的UDP幀長度，逐幀傳送即可：

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;
}
}

i.MX8MP 基於HTTP網頁伺服器和UDP上位機的MJPG碼流傳輸(mjpg-steamer)

一、HTTP網頁伺服器

二、UDP上位機

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