Linux編程_網(wǎng)頁視頻監(jiān)控項目
【摘要】 介紹Linux下HTTP服務器搭建，完成網(wǎng)頁圖片顯示，網(wǎng)頁視頻顯示。
任務1: 網(wǎng)頁視頻監(jiān)控項目
目的: 使用瀏覽器訪問開發(fā)板的USB攝像頭圖像數(shù)據(jù)，實時刷新到達視頻的效果。
1.?HTTP協(xié)議: 如何傳輸數(shù)據(jù)，讓瀏覽器顯示？
2.?線程的并發(fā)執(zhí)行: 多個瀏覽器同時訪問攝像頭數(shù)據(jù)。
3.?USB攝像頭編程: 如果獲取攝像頭的數(shù)據(jù)。
1.1 如何顯示一張靜態(tài)的圖片
HTTP協(xié)議: 文本協(xié)議-----報文: 字符串。
HTTP服務器基本的交互的步驟:
1.?先創(chuàng)建HTTP服務器
2.?使用瀏覽器(HTTP客戶端)訪問HTTP服務器:
(1)?第一次請求的路徑是: / :表示詢問: 你需要我做什么?
(2)?HTTP服務器收到請求之后,先向HTTP客戶端發(fā)送應答報文。
再發(fā)送需要瀏覽器處理的數(shù)據(jù): 數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長度。 :表示分配給瀏覽器需要做的任務
如果需要瀏覽器顯示一張圖片，瀏覽器在收到任務之后，會解析任務，再次向服務器發(fā)送請求:
請求圖片(圖片的資源路徑):
HTTP服務器收到請求之后,先向HTTP客戶端發(fā)送應答報文。
再發(fā)送需要瀏覽器處理的數(shù)據(jù): 數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長度。
1.2 采集攝像頭數(shù)據(jù)、顯示動態(tài)圖片
1. 采集攝像頭數(shù)據(jù): 開一個新的線程
2. 需要將攝像頭的數(shù)據(jù)編碼為JPG格式—jpglib只能將RGB數(shù)據(jù)壓縮成JPG格式保存到文件。
需要使用改進的算法，將JPG圖像壓縮存放到內(nèi)存里。
3.?需要考慮資源共享: 線程互斥鎖+條件變量
(1)?線程1: 負責采集攝像頭的數(shù)據(jù),并進行編碼壓縮jpg圖像
(2)?線程2(主線程): 負責等待HTTP客戶端連接(瀏覽器),處理與瀏覽器之間的交互過程。
??云服務器: 本身就是一個虛擬電腦。
1.?登錄: 使用ssh遠程登錄。
2.?買云服務器: 送一個公網(wǎng)IP地址。
3.?也可以購買一個域名。www.1234.com
今天的代碼基礎之上實現(xiàn):
跨網(wǎng)段網(wǎng)頁視頻監(jiān)控。
|
int on = 1; if(setsockopt(http_server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0) { printf("setsockopt(SO_REUSEADDR) 設置錯誤!\n"); exit(-1); } //這樣可以保證: 端口關閉之后,立即可以再次使用 |
1.3 解決TCP服務器退出時，產(chǎn)生退出信號終止進程
signal.h中的宏定義SIG_DFL及SIG_IGN
SIG_DFL,SIG_IGN 分別表示無返回值的函數(shù)指針，指針值分別是0和1，
這兩個指針值邏輯上講是實際程序中不可能出現(xiàn)的函數(shù)地址值。
SIG_DFL：默認信號處理程序
SIG_IGN：忽略信號的處理程序
/*
往一個已經(jīng)接收到FIN的套接中寫是允許的，接收到的FIN僅僅代表對方不再發(fā)送數(shù)據(jù)。
并不能代表我不能發(fā)送數(shù)據(jù)給對方。
往一個FIN結束的進程中寫(write)，對方會發(fā)送一個RST字段過來，TCP重置。
如果再調(diào)用write就會產(chǎn)生SIGPIPE信號
*/
signal(SIGPIPE,SIG_IGN);
1.4 HTTP服務器搭建_顯示一靜態(tài)JPG圖片
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define HTTP_SERVER_PORT 1237 /*HTTP服務器端口號*/
int http_server_fd; /*HTTP服務器套接字*/
/*
函數(shù)功能: 處理退出的信號
*/
void exit_sighandler(int sig)
{
/*關閉服務器套接字*/
close(http_server_fd);
sleep(2);
//退出進程
exit(1);
}
/*
函數(shù)功能: 向HTTP客戶端發(fā)送文件數(shù)據(jù)
*/
void HTTPClient_SendFileData(int client_fd,char *type,char *file)
{
int file_fd;
int read_len;
struct stat file_buf;
unsigned char buffer[1024];
file_fd=open(file,O_RDONLY);
if(file_fd<0)
{
printf("%s文件打開失敗!\n",file);
return;
}
/*1. 獲取文件的狀態(tài)信息*/
stat(file,&file_buf);
//printf("%d\n",file_buf.st_size);
/*2. 構造報文頭*/
sprintf(buffer,"HTTP/1.1 200 OK\r\n" \
"Content-type:%s\r\n" \
"Content-Length:%d\r\n"
"Server: wbyq\r\n" \
"\r\n",type,file_buf.st_size);
read_len=strlen(buffer);
/*2. 發(fā)送數(shù)據(jù)*/
do
{
if(write(client_fd,buffer,read_len)<=0)break;
}while((read_len=read(file_fd,buffer,sizeof(buffer)))>0);
}
/*
函數(shù)功能: 處理HTTP客戶端的線程
*/
void *pthread_Handler_HTTP_Client(void *dev)
{
int Clientfd;
unsigned char buffer[1024];
unsigned char *p=buffer;
struct pollfd fds;
int poll_state; /*poll函數(shù)的狀態(tài)值*/
int recv_len; /*接收的數(shù)據(jù)長度*/
if(dev==NULL)
{
pthread_exit(NULL); /*終止線程*/
}
Clientfd=*(int*)dev; /*保存客戶端套接字描述符*/
free(dev); /*釋放空間*/
/*1. 接收客戶端的請求報文*/
fds.fd=Clientfd;
fds.events=POLLIN;
while(1)
{
/*等待數(shù)據(jù)*/
poll_state=poll(&fds,1,100);
if(poll_state<=0)break; /*數(shù)據(jù)接收完畢就退出*/
recv_len=read(Clientfd,p,1024);
p+=recv_len;
if(p-buffer>1024)break;
}
//printf("buffer=%s\n",buffer);
/*1. 判斷請求的路徑*/
if(strstr(buffer,"GET / HTTP/1.1"))
{
HTTPClient_SendFileData(Clientfd,"text/html","index.html");
}
else if(strstr(buffer,"GET /image.jpg HTTP/1.1"))
{
HTTPClient_SendFileData(Clientfd,"image/jpeg","123.jpg");
}
else if(strstr(buffer,"GET /favicon.ico HTTP/1.1"))
{
HTTPClient_SendFileData(Clientfd,"image/x-icon","123.ico");
}
close(Clientfd);
}
/*
HTTP服務器創(chuàng)建:
1. 創(chuàng)建socket套接字
2. 綁定端口號: 服務器創(chuàng)建
3. 設置監(jiān)聽端口的數(shù)量: 服務器最大等待連接的客戶端總數(shù)量
4. 等待客戶端連接
*/
int main(int argc,char **argv)
{
/*1. 綁定將要捕獲的信號*/
signal(SIGINT,exit_sighandler);
signal(SIGSEGV,exit_sighandler);
/*2. 創(chuàng)建套接字*/
http_server_fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(http_server_fd<0)
{
printf("HTTP服務器:創(chuàng)建套接字創(chuàng)建失敗!\n");
return -1;
}
/*3. 綁定端口號*/
struct sockaddr_in server_addr;
memset(&server_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));
server_addr.sin_family=AF_INET; //IPV4
server_addr.sin_port=htons(HTTP_SERVER_PORT); //需要填大端格式的端口號數(shù)據(jù)
server_addr.sin_addr.s_addr=0;//inet_addr("192.168.18.3");
/*0=inet_addr("0.0.0.0") ---表示本地所有IP地址*/
if(bind(http_server_fd,(struct sockaddr *)&server_addr,sizeof(struct sockaddr_in))!=0)
{
printf("HTTP服務器:綁定端口號失敗!\n");
return -2;
}
/*4. 設置監(jiān)聽客戶端連接的數(shù)量*/
listen(http_server_fd,50);
/*5. 等待客戶端連接:阻塞*/
struct sockaddr_in client_addr;
int addrlen=sizeof(struct sockaddr_in);
pthread_t thread_id; /*線程的ID*/
int *client_fd=NULL; /*保存客戶端的套接字描述符*/
while(1)
{
client_fd=(int*)malloc(sizeof(int));
if(client_fd==NULL)
{
printf("存放客戶端的套接字描述符,空間申請失敗!\n");
break;
}
*client_fd=accept(http_server_fd,(struct sockaddr *)&client_addr,&addrlen);
if(*client_fd<0)
{
break;
}
/*6. 創(chuàng)建新的線程*/
if(pthread_create(&thread_id,NULL,pthread_Handler_HTTP_Client,(void*)client_fd)!=0)
{
printf("創(chuàng)建處理HTTP客戶端線程失敗!\n");
break;
}
}
/*7. 關閉服務器套接字*/
close(http_server_fd);
return 0;
}
1.5 網(wǎng)頁視頻監(jiān)控的項目代碼_多線程處理
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include "yuv_to_jpeg.h"
#define UVC_VIDEO_DEVICE "/dev/video15" /*UVC攝像頭設備節(jié)點*/
int uvc_video_fd; /*存放攝像頭設備節(jié)點的文件描述符*/
int video_stop_stat=1; /*視頻停止狀態(tài): 1表示正常執(zhí)行,0表示退出*/
unsigned char *video_memaddr_buffer[4]; /*存放的是攝像頭映射出來的緩沖區(qū)首地址*/
int Image_Width; /*圖像的寬度*/
int Image_Height; /*圖像的高度*/
unsigned char *jpg_video_buffer=NULL; /*轉換之后的JPG數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首地址*/
unsigned int jpg_video_size; /*存放當前JPG數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的大小*/
pthread_mutex_t mutex; /*互斥鎖*/
pthread_cond_t cond; /*條件變量*/
#define HTTP_SERVER_PORT 1235 /*HTTP服務器端口號*/
int http_server_fd; /*HTTP服務器套接字*/
/*
函數(shù)功能: 處理退出的信號
*/
void exit_sighandler(int sig)
{
video_stop_stat=0; //讓攝像頭采集線程自動退出
sleep(2);
/*關閉服務器套接字*/
close(http_server_fd);
//退出進程
exit(1);
}
/*
函數(shù)功能: 向HTTP客戶端發(fā)送文件數(shù)據(jù)
*/
void HTTPClient_SendFileData(int client_fd,char *type,char *file)
{
int file_fd;
int read_len;
struct stat file_buf;
unsigned char buffer[1024];
file_fd=open(file,O_RDONLY);
if(file_fd<0)
{
printf("%s文件打開失敗!\n",file);
return;
}
/*1. 獲取文件的狀態(tài)信息*/
stat(file,&file_buf);
//printf("%d\n",file_buf.st_size);
/*2. 構造報文頭*/
sprintf(buffer,"HTTP/1.1 200 OK\r\n" \
"Content-type:%s\r\n" \
"Content-Length:%d\r\n"
"Server: wbyq\r\n" \
"\r\n",type,file_buf.st_size);
read_len=strlen(buffer);
/*2. 發(fā)送數(shù)據(jù)*/
do
{
if(write(client_fd,buffer,read_len)<=0)break;
}while((read_len=read(file_fd,buffer,sizeof(buffer)))>0);
}
/*
函數(shù)功能: 發(fā)送數(shù)據(jù)流
*/
void SendVideoData(int Clientfd)
{
int image_size;
unsigned char *image_data;
unsigned char buffer[1024];
/*1. 構造報文頭: 回應瀏覽器請求,并告訴瀏覽器接下來需要使用長連接*/
sprintf(buffer, "HTTP/1.0 200 OK\r\n" \
"Server: wbyq\r\n" \
"Content-Type: multipart/x-mixed-replace;boundary=" "boundarydonotcross" "\r\n" \
"\r\n" \
"--" "boundarydonotcross" "\r\n");
if(write(Clientfd,buffer,strlen(buffer))<0)
{
return;
}
/*2. 循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)流: JPG圖片*/
image_data=malloc(Image_Width*Image_Height*3);
if(image_data==NULL)
{
printf("循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)流緩沖區(qū)申請失敗!\n");
return;
}
while(video_stop_stat)
{
//阻塞方式等待條件變量,等待成功并上鎖
pthread_cond_wait(&cond,&mutex);
image_size=jpg_video_size; //保存圖片的大小
memcpy(image_data,jpg_video_buffer,image_size);
//互斥鎖解鎖
pthread_mutex_unlock(&mutex);
/*2.1 構造報文頭: 告訴瀏覽器發(fā)送數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)的長度*/
sprintf(buffer,"Content-type:%s\r\n" \
"Content-Length:%d\r\n"\
"\r\n","image/jpeg",image_size);
if(write(Clientfd,buffer,strlen(buffer))<0)
{
break;
}
/*2.2 發(fā)送實際的數(shù)據(jù)*/
if(write(Clientfd,image_data,image_size)<0)break;
/*2.3 發(fā)送間隔符號*/
sprintf(buffer,"\r\n--" "boundarydonotcross" "\r\n"); //間隔符號
if(write(Clientfd,buffer,strlen(buffer))<0)
{
break;
}
}
free(image_data); //釋放空間
}
/*
函數(shù)功能: 處理HTTP客戶端的線程
*/
void *pthread_Handler_HTTP_Client(void *dev)
{
int Clientfd;
unsigned char buffer[1024];
unsigned char *p=buffer;
struct pollfd fds;
int poll_state; /*poll函數(shù)的狀態(tài)值*/
int recv_len; /*接收的數(shù)據(jù)長度*/
if(dev==NULL)
{
pthread_exit(NULL); /*終止線程*/
}
Clientfd=*(int*)dev; /*保存客戶端套接字描述符*/
free(dev); /*釋放空間*/
/*1. 接收客戶端的請求報文*/
fds.fd=Clientfd;
fds.events=POLLIN;
while(1)
{
/*等待數(shù)據(jù)*/
poll_state=poll(&fds,1,100);
if(poll_state<=0)break; /*數(shù)據(jù)接收完畢就退出*/
recv_len=read(Clientfd,p,1024);
p+=recv_len;
if(p-buffer>1024)break;
}
//printf("buffer=%s\n",buffer);
/*1. 判斷請求的路徑*/
if(strstr(buffer,"GET / HTTP/1.1"))
{
HTTPClient_SendFileData(Clientfd,"text/html","index.html");
}
else if(strstr(buffer,"GET /?action=stream HTTP/1.1"))
{
SendVideoData(Clientfd); //發(fā)送視頻流數(shù)據(jù)
}
else if(strstr(buffer,"GET /favicon.ico HTTP/1.1"))
{
HTTPClient_SendFileData(Clientfd,"image/x-icon","123.ico");
}
close(Clientfd);
}
/*
函數(shù)功能: UVC攝像頭初始化
返回值: 0表示成功
*/
int UVCvideoInit(void)
{
/*1. 打開攝像頭設備*/
uvc_video_fd=open(UVC_VIDEO_DEVICE,O_RDWR);
if(uvc_video_fd<0)
{
printf("%s 攝像頭設備打開失敗!\n",UVC_VIDEO_DEVICE);
return -1;
}
/*2. 設置攝像頭的屬性*/
struct v4l2_format format;
memset(&format,0,sizeof(struct v4l2_format));
format.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; /*表示視頻捕獲設備*/
format.fmt.pix.width=320; /*預設的寬度*/
format.fmt.pix.height=240; /*預設的高度*/
format.fmt.pix.pixelformat=V4L2_PIX_FMT_YUYV; /*預設的格式*/
format.fmt.pix.field=V4L2_FIELD_ANY; /*系統(tǒng)自動設置: 幀屬性*/
if(ioctl(uvc_video_fd,VIDIOC_S_FMT,&format)) /*設置攝像頭的屬性*/
{
printf("攝像頭格式設置失敗!\n");
return -2;
}
Image_Width=format.fmt.pix.width;
Image_Height=format.fmt.pix.height;
printf("攝像頭實際輸出的圖像尺寸:x=%d,y=%d\n",format.fmt.pix.width,format.fmt.pix.height);
if(format.fmt.pix.pixelformat==V4L2_PIX_FMT_YUYV)
{
printf("當前攝像頭支持YUV格式圖像輸出!\n");
}
else
{
printf("當前攝像頭不支持YUV格式圖像輸出!\n");
return -3;
}
/*3. 請求緩沖區(qū): 申請攝像頭數(shù)據(jù)采集的緩沖區(qū)*/
struct v4l2_requestbuffers req_buff;
memset(&req_buff,0,sizeof(struct v4l2_requestbuffers));
req_buff.count=4; /*預設要申請4個緩沖區(qū)*/
req_buff.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; /*視頻捕獲設備*/
req_buff.memory=V4L2_MEMORY_MMAP; /*支持mmap內(nèi)存映射*/
if(ioctl(uvc_video_fd,VIDIOC_REQBUFS,&req_buff)) /*申請緩沖區(qū)*/
{
printf("申請攝像頭數(shù)據(jù)采集的緩沖區(qū)失敗!\n");
return -4;
}
printf("攝像頭緩沖區(qū)申請的數(shù)量: %d\n",req_buff.count);
/*4. 獲取緩沖區(qū)的詳細信息: 地址,編號*/
struct v4l2_buffer buff_info;
memset(&buff_info,0,sizeof(struct v4l2_buffer));
int i;
for(i=0;i
聲明：本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內(nèi)容侵權或者其他違規(guī)問題，請聯(lián)系本站處理。
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