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Curled / UDP-cam

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MIT

基于物联网的视频系统——使用说明书

软件设计思路

考虑到是基于物联网的视频系统,在生产环境中必然存在网络不稳定,带宽有限制的情况,所以传统的端口转发不能适应其网络环境。

于是我们想到了采集端收集到的视频可以经过处理,再以图片的形式发给服务端,并配合帧率检测处理,帧率变化大的时候发送频率快,帧率变化小的时候发送频率较慢。然后在服务端进行连接、复原成能播放的视频流。

架构设计思路

采集端:树莓派3b+、海康威视网络摄像头
服务端:服务器
开发语言:C++

采集端软件运行在树莓派上,树莓派与海康威视摄像头处于同一内网中(可用网线直接连接)。

树莓派获取到海康威视摄像头的rstp流后进行处理,并分割、封装成大小相同的udp包,向服务器端传输。

服务器端受到包后,重新连接,处理,并以mp4格式写入文件。

UDP自定义应用层说明

udp应用层采用一个结构体。

我们每一次用opencv::Mat这个数据结构保存从网络摄像头读来的每一帧画面,并分一条线程进行入队处理。理想情况是直接传输完整的Mat,然而实际上socket UDP一次只能传输65535字节的char*型数据。

我们的摄像头获取到的是1980*1080大小的Mat,远远超过了这个大小。再者,一次性传输过大的数据也不满足物联网生产环境网络不稳定的要求,所以我们考虑把Mat型数据分割为等长的“小包”,把这些“小包”发送给服务端后再连接成为“大包”。

很显然,我们必须对每一个小包进行标志处理,否则我们无法分辨出这个“小包”在原来Mat型“大包”中的位置,我们定义了一个结构体,对每一个“小包”来说,它们有以下的标识:

  • flag:判断“小包”是原“大包”的包头(flag=0)、包腹(flag=1)、还是包尾(flag=2)。
  • pack_len:这个“小包”所在的大包里,总的“小包”的个数。
  • pack_id:第几个“小包”。
  • encode[EACH_PACK]:真正装有图像数据的容器。

我们先使用opencv中的函数:cv::imencode,将Mat编码,并装入std::vector容器里。

我们每一次 memcpy 从buf_all[0]地址开始,EACH_PACK大小的数据到我们的buf中(除最后一次可能小于EACH_PACK)。

依赖的外部软件包

opencv

安装配置说明

安装阶段:

联网配置时:
sudo 运行 conf.sh,自动化配置环境
运行makefile,自动编译
可执行文件在build文件夹里
client为客户端程序
server为服务端程序

用法: 客户端: chmod 777 clnstart.sh ./clnstart.sh

服务端: chmod 777 sevstart.sh ./sevstart.sh

按要求输入参数即可

MIT License Copyright (c) 2019 19-20-21 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in the Software without restriction, including without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to the following conditions: The above copyright notice and this permission notice shall be included in all copies or substantial portions of the Software. THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.

简介

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