用SOCKET发送OpenCV的IplImage结构

做一个C/S架构的Image Processing的程序，其中读写图片和图像处理的部分都是用OpenCV来实现的。本人原先没有怎么接触过SOCKET编程，网上也没有找到怎么发送一个类似IplImage结构这样文章，之后自己解决了，所以把CSDN的博客开了写一篇这个，自己记录一下，也方便像我一样的初学者。

对于一般的结构例如CvPoint，我们首先来看一下CvPoint的结构

typedef struct CvPoint
{
    int x;
    int y;
}
CvPoint;

如果要发送一个CvPoint的话可以使用以下语句

CvPoint point(1, 1);
send(s, (char*)&point, sizeof(CvPoint), 0);

这里使用的是TCP，阻塞模式的SOCKET(下同)。那么如果要在客户端接受这个CvPoint结构则可以这样：

CvPoint p;
recv(s, (char*)&p, sizeof(CvPoint), 0);

实际上这种发送接受的结构类似于memcpy，发送的过程就是将内存中指向point所占空间的开始地址接连的sizeof(CvPoint)个字节的内容(实际上就是point的内容)拷贝到发送缓冲区中等待发送。

而接受则是将当前接收缓冲区中的内容连续拷贝sizeof(CvPoint)个字符到以&p为起点的内存空间中。比较简略的示意图如下所示

这时候实际上采用什么类型的指针来作为index都是无所谓的。例如&p为0x00cd4360，这时候声明一个int类型的指针指向p的话同样也是指向0x00cd4360.唯一不同的是如果你把它指向的地址元素以int形式取出来可能结果会很怪，另外int类型指针增加的话是跨越2个字节而不是1个。所以这里即使是用BYTE*代替char*都是可以的。

所以可能像我一样的初学者就觉得这样就可以如法炮制传送IplImage结构了，其实不是这样的。首先来分析一下IplImage的结构：

typedef struct _IplImage
{
    int  nSize;             /* sizeof(IplImage) */
    int  ID;                /* version (=0)*/
    int  nChannels;         /* Most of OpenCV functions support 1,2,3 or 4 channels */
    int  alphaChannel;      /* Ignored by OpenCV */
    int  depth;             /* Pixel depth in bits: IPL_DEPTH_8U, IPL_DEPTH_8S, IPL_DEPTH_16S,
                               IPL_DEPTH_32S, IPL_DEPTH_32F and IPL_DEPTH_64F are supported.  */
    char colorModel[4];     /* Ignored by OpenCV */
    char channelSeq[4];     /* ditto */
    int  dataOrder;         /* 0 - interleaved color channels, 1 - separate color channels.
                               cvCreateImage can only create interleaved images */
    int  origin;            /* 0 - top-left origin,
                               1 - bottom-left origin (Windows bitmaps style).  */
    int  align;             /* Alignment of image rows (4 or 8).
                               OpenCV ignores it and uses widthStep instead.    */
    int  width;             /* Image width in pixels.                           */
    int  height;            /* Image height in pixels.                          */
    struct _IplROI *roi;    /* Image ROI. If NULL, the whole image is selected. */
    struct _IplImage *maskROI;      /* Must be NULL. */
    void  *imageId;                 /* "           " */
    struct _IplTileInfo *tileInfo;  /* "           " */
    int  imageSize;         /* Image data size in bytes
                               (==image->height*image->widthStep
                               in case of interleaved data)*/
    char *imageData;        /* Pointer to aligned image data.         */
    int  widthStep;         /* Size of aligned image row in bytes.    */
    int  BorderMode[4];     /* Ignored by OpenCV.                     */
    int  BorderConst[4];    /* Ditto.                                 */
    char *imageDataOrigin;  /* Pointer to very origin of image data
                               (not necessarily aligned) -
                               needed for correct deallocation */
}
IplImage;

其中我们通过分析IplImage的结构可以看出，实际上其中成员除了int，char数组之外还有char指针。所以我们可以看出来，IplImage是一个Header+Data式的结构。它的data项实际上是存在另外的地方，用一个imageData指示数据的首地址而已。所以分析到这里已经很明白了，只需要将IplImage的header和data分开传输过去就可以了。以下是简单实现的代码，其中hdr_data以及HDRLEN_DATA分别是数据包头和数据包头的长度，用来指示接下去要收多少个字节的data：

#define BUFF_SIZE 1024 * 4//any number you wants according to your OS
#define HDRLEN_IPLIMAGE (sizeof(IplImage))
IplImage* RcvIplImage(SOCKET s)//returns a pointer to the iplimage
{
	IplImage header;
	IplImage* source;
	char *databuf;
	char *index;
	int ret;
	hdr_data datainfo;
	char buf[BUFF_SIZE+5];

	ret = ::recv(s, (char *)&header, HDRLEN_IPLIMAGE, 0);
	source = cvCreateImageHeader(cvSize(header.width, header.height), header.depth, header.nChannels);

	if (ret != HDRLEN_IPLIMAGE)
	{
		return NULL;
	}
	databuf = new char[source->imageSize];
	source->imageData = databuf;
	source->imageDataOrigin = databuf;
	index = databuf;

	ret = ::recv(s, (char *)&datainfo, HDRLEN_DATA, 0);
	if (ret != HDRLEN_DATA)
	{
		return NULL;
	}
	while(ret > 0 && datainfo.data_len != -1){
		receivedata(buf, datainfo.data_len, s);
		memcpy(index, buf, datainfo.data_len);
		index += datainfo.data_len;
		receivedata((char *)&datainfo, HDRLEN_DATA, s);
	}


	return source;
}
BOOL SendIplImage(IplImage* source, SOCKET s)
{
	int ret, count, datalen;
	char *index;
	hdr_data datainfo;

	index = source->imageData;
	count = 0;

	ret = ::send(s, (char *)source, HDRLEN_IPLIMAGE, 0);
	datalen = BUFF_SIZE;
	while (ret > 0)
	{
		datainfo.data_len = datalen;

		ret = ::send(s, (char *)&datainfo, HDRLEN_DATA, 0);
		ret = ::send(s, (char *)index, datalen, 0);
		if (datalen < BUFF_SIZE)
			break;

		count += datalen;
		index += datalen;
		if (count > source->imageSize - BUFF_SIZE)
			datalen = source->imageSize - count;
	}
	datainfo.data_len = -1;
	ret = ::send(s, (char *)&datainfo, HDRLEN_DATA, 0);
	return TRUE;
}
BOOL receivedata(char* buf, int length, SOCKET s)//用来从接受缓冲区中接受length个字节
{
	int ret, lefti;
	lefti = length;
	while (lefti > 0)
	{
		ret = ::recv(s, (char *)buf, lefti, 0);
		buf += ret;
		lefti = lefti - ret;
	}

	return TRUE;
}

以上就是发送和接受IplImage结构的代码。但是需要指出的是，对于RcvIplImage返回的IplImage *结构最好不要用CvReleaseImage来释放。因为这个函数是对应于使用CvCreateImage函数创建的图像的，直接使用可能因为CvFree的一些设计导致冲突。推荐使用以下代码来解决这个问题：

IplImage *oriImage = RcvIplImage(m_socket);
delete[] (oriImage->imageData);
cvReleaseImageHeader(&oriImage);

与此同时我也研究了一下怎么发送CvMat，这个比起IplImage来说有点麻烦，鉴于我已经很困了，所以下次再写

PS：给个最简单的hdr_data的定义

其实就是把Iplimage分成header和data，在接收端得到了包头之后把ipliamge的imageData指针指向接收到的data的的位置。
hdr_data是数据包头的内容，这个可以根据需要定义。比如说最简单地就用
struct hdr_data{
long length;
}