【视频传输】二、Opencv结合socket进行视频传输（TCP协议）

        博文由来：笔者突发奇想，做采集4个USB摄像头画面小实验时，却遇到了在电脑上最多只能同时开启3个这样头痛的问题（个人分析认为是电脑的问题），故出此下策，在客户端挂1个，服务器挂3个摄像头，利用socket进行视频传输，本篇文章是利用的是TCP协议。笔者拙见，欢迎提出批评。

        说明：在此之前笔者也从未接触过socket编程，也不懂TCP/IP、UDP等基本知识。为了避免让读者感到繁琐，我将运用小学及初中学习的总分总、承上启下的写作技巧进行讲解，力图做到详略有致，言简意赅，通俗易懂。如确实还有问题，可以直接回复博客或图文并茂的将问题邮件给笔者（[email protected]），笔者知识有限，但尽量答复。

        实验平台：VS2010 + opencv2.4.10（其他版本搭配也是一样的做法）

        准备工作：

              1、一台电脑，能跑vs和opencv，用来运行服务器(server)和客户端(client)代码；

              2、一个摄像头（笔记本摄像头、USB摄像头等，网络摄像头我还没接触过，暂不考虑）。

        在同一台电脑上实验，即运行服务器程序，又跑客户端程序，也就是说通过socket编程来实现数据的自发自收，这一步通过了接下来跑服务器和客户端分开的实验就简单了。两台PC之间的视频传输见下一节：【二】Opencv结合socket进行视频传输（TCP协议）

        那我们先在就开始吧，不用等下一曲了。

        实验1、简单的数据传输，分三步。

               ①建立一个名为server的vs空项目，再新建demo.cpp源文件，将下面的代码拷贝到demo.cpp中，编译好后关闭vs。

#include "stdafx.h"
#include 
#include 

#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

int main(void)
{
	//初始化WSA
	WORD sockVersion = MAKEWORD(2,2);
	WSADATA wsaData;
	if(WSAStartup(sockVersion, &wsaData)!=0)
	{
		return 0;
	}

	//创建套接字
	SOCKET slisten = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	if(slisten == INVALID_SOCKET)
	{
		printf("socket error !");
		return 0;
	}

	//绑定IP和端口
	sockaddr_in sin;
	sin.sin_family = AF_INET;
	sin.sin_port = htons(8888);
	sin.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY; 
	if(bind(slisten, (LPSOCKADDR)&sin, sizeof(sin)) == SOCKET_ERROR)
	{
		printf("bind error !");
	}

	//开始监听
	if(listen(slisten, 5) == SOCKET_ERROR)
	{
		printf("listen error !");
		return 0;
	}

	//循环接收数据
	SOCKET sClient;
	sockaddr_in remoteAddr;
	int nAddrlen = sizeof(remoteAddr);
	char revData[255]; 
	while (true)
	{
		printf("等待连接...\n");
		sClient = accept(slisten, (SOCKADDR *)&remoteAddr, &nAddrlen);
		if(sClient == INVALID_SOCKET)
		{
			printf("accept error !");
			continue;
		}
		printf("接受到一个连接：%s \r\n", inet_ntoa(remoteAddr.sin_addr));
		
		//接收数据
		int ret = recv(sClient, revData, 255, 0);		
		if(ret > 0)
		{
			revData[ret] = 0x00;
			printf(revData);
		}

		//发送数据
		char * sendData = "你好，TCP客户端！\n";
		send(sClient, sendData, strlen(sendData), 0);
		closesocket(sClient);
	}
	
	closesocket(slisten);
	WSACleanup();
	return 0;
}

               ②建立一个名为client的vs空项目，再新建demo.cpp源文件，将下面的代码拷贝到demo.cpp中，编译好后关闭vs。

#include "stdafx.h"
#include 
#include 

#pragma  comment(lib,"ws2_32.lib")

int main(int argc, char* argv[])
{
	WORD sockVersion = MAKEWORD(2,2);
	WSADATA data; 
	if(WSAStartup(sockVersion, &data) != 0)
	{
		return 0;
	}

	SOCKET sclient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	if(sclient == INVALID_SOCKET)
	{
		printf("invalid socket !");
		return 0;
	}

	sockaddr_in serAddr;
	serAddr.sin_family = AF_INET;
	serAddr.sin_port = htons(8888);
	serAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1"); 
	if (connect(sclient, (sockaddr *)&serAddr, sizeof(serAddr)) == SOCKET_ERROR)
	{
		printf("connect error !");
		closesocket(sclient);
		return 0;
	}
	char * sendData = "你好，TCP服务端，我是客户端!\n";
	send(sclient, sendData, strlen(sendData), 0);

	char recData[255];
	int ret = recv(sclient, recData, 255, 0);
	if(ret > 0)
	{
		recData[ret] = 0x00;
		printf(recData);
	}
	closesocket(sclient);
	WSACleanup();
	return 0;
}

               ③同时打开server和client这两个解决方案。先运行server；再运行client，你会发现二者建立起了通信，并相互之间成功将数据进行了传输。

        到此我们已经学会了怎么使用socket进行发送接收数据了，这里有两个函数send()和recv()。注意：127.0.0.1这个IP地址是回送地址（自发自收），每台电脑的回环地址都是这个IP，是固定的。很多时候我们组装电脑时给电脑插网卡，就可以在cmd窗口里面ping此IP，若不通则说明网卡没插好。

        实验2、简单的图片传输，分三步。

                   接下来我们就在实验1的基础上添加入opencv代码，读取图片，为尽量简单，我们将图像灰度化。设置好opencv的include和lib路径及依赖项后，就可以开始动手敲代码了。

              ①先看client端，思路是将读出的图像数据放到一个数组里面，再用send()发送出去，代码如下：

#include "stdafx.h"
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#pragma  comment(lib,"ws2_32.lib")

int main(int argc, char* argv[])
{
	WORD sockVersion = MAKEWORD(2,2);
	WSADATA data; 
	if(WSAStartup(sockVersion, &data) != 0)
	{
		return 0;
	}

	SOCKET sclient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	if(sclient == INVALID_SOCKET)
	{
		printf("invalid socket !\n");
		return 0;
	}

	sockaddr_in serAddr;
	serAddr.sin_family = AF_INET;
	serAddr.sin_port = htons(8888);
	serAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1"); 
	if (connect(sclient, (sockaddr *)&serAddr, sizeof(serAddr)) == SOCKET_ERROR)
	{
		printf("connect error !\n");
		closesocket(sclient);
		return 0;
	}
	//读取图像并发送
	IplImage *image_src = cvLoadImage("wall.jpg");//载入图片
	IplImage *image_dst = cvCreateImage(cvSize(640, 480), 8, 1);//放置灰度图像

	int i, j;
	char sendData[1000000] = "";
	cvNamedWindow("client", 1);
	cvCvtColor(image_src, image_dst, CV_RGB2GRAY);
	for(i = 0; i < image_dst->height; i++)
	{
		for (j = 0; j < image_dst->width; j++)
		{
			sendData[image_dst->width * i + j] = ((char *)(image_dst->imageData + i * image_dst->widthStep))[j];
		}
	}
	cvShowImage("client", image_dst);
	cvWaitKey(0);//任意键发送
	send(sclient, sendData, 1000000, 0);//发送
	cvDestroyWindow("client");
	closesocket(sclient);
	WSACleanup();
	return 0;
}

          ②server端，思路是将recv()接收到的数据放到一个数组里面，再还原为图像数据，代码如下：

#include "stdafx.h"
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

int main(int argc, char* argv[])
{
	//初始化WSA
	WORD sockVersion = MAKEWORD(2,2);
	WSADATA wsaData;
	if(WSAStartup(sockVersion, &wsaData)!=0)
	{
		return 0;
	}
	//创建套接字
	SOCKET slisten = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	if(slisten == INVALID_SOCKET)
	{
		printf("socket error !");
		return 0;
	}
	//绑定IP和端口
	sockaddr_in sin;
	sin.sin_family = AF_INET;
	sin.sin_port = htons(8888);//端口8888
	sin.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY; 
	if(bind(slisten, (LPSOCKADDR)&sin, sizeof(sin)) == SOCKET_ERROR)
	{
		printf("bind error !");
	}

	//开始监听
	if(listen(slisten, 5) == SOCKET_ERROR)
	{
		printf("listen error !");
		return 0;
	}

	//循环接收数据
	SOCKET sClient;
	sockaddr_in remoteAddr;
	int nAddrlen = sizeof(remoteAddr);

	printf("等待连接...\n");
	do
	{
		sClient = accept(slisten, (SOCKADDR *)&remoteAddr, &nAddrlen);
	}while(sClient == INVALID_SOCKET);
	printf("接受到一个连接：%s \r\n", inet_ntoa(remoteAddr.sin_addr));
	
	char revData[1000000] = ""; 
	IplImage *image_src = cvCreateImage(cvSize(640, 480), 8, 1);//接收灰度图像
	int i, j;
	int ret;
	cvNamedWindow("server", 1);
	while(true)
	{
		//接收数据
		ret = recv(sClient, revData, 1000000, 0);		
		if(ret > 0)
		{
			revData[ret] = 0x00;
			for(i = 0; i < image_src->height; i++)
			{
				for (j = 0; j < image_src->width; j++)
				{
					((char *)(image_src->imageData + i * image_src->widthStep))[j] = revData[image_src->width * i + j];
				}
			}
			ret = 0;
		}
		cvShowImage("server", image_src);
		cvWaitKey(1);
	}
	cvDestroyWindow("server");	
	closesocket(slisten);
	WSACleanup();
	return 0;
}

         ③ 先运行server，再运行client。在client端，按任意键即可发送数据，而server端马上会收到数据并还原为图像显示出来。

        经过上述的实验及讲解，可以对使用socket的编程有一定的了解。如果能够启发读者想去探索，并开发些好玩的东西出来，那自然是一件幸事，但这里就不深入了。

       本次实验所需要的所有文件都已打包上传，此处下载：http://download.csdn.net/detail/hujingshuang/8400083

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               1、本博客例程仅做学习交流用，切勿用于商业用途。

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