摄像头监控视频传输实现（C++）

快来打我* 2022-05-10 06:10 621阅读 0赞

## 配置 ##

这里采用的是 VS2017  
之前写过一个Python的版本  
[https://blog.csdn.net/a19990412/article/details/80930725][https_blog.csdn.net_a19990412_article_details_80930725]

*  首先得先下载一下opencv，然后简单配置一下。别担心，这个步骤操作就点击下三下鼠标就好了（但是如果是想换一个安装路径什么的，可能会多一点点的 不过基本上非常简单。）
 *  根据[https://blog.csdn.net/a19990412/article/details/79768775][https_blog.csdn.net_a19990412_article_details_79768775] 就可以完成配置了。
 *  如果遇到问题了，请务必在评论取留言，或者是私信我。是看不出对方是什么qq头像之类的，没必要担心，我也认不出是谁。

### 文章目录 ###

*   *  配置
     *  实现
     *  代码解释
     *   *  解释下服务端的代码
         *  解释下客户端的代码
         *  图片和网络数据的转换工作
         *   *  从Mat到数据包
     *  运行方法
     *   *  IP地址获取

## 实现 ##

服务器代码（**就是那个用有摄像头的那个电脑要运行的代码**）

*  要把下面这个代码中的
 *  `sockAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.199.222");`
 *  `192.168.199.222`换成有摄像头的电脑自己的ip地址（**不用担心 怎么获得ip地址，在最后，我会说了，其实非常简单的。**）
 *  关闭这个文件的话，我这里只是设置了强制更新的。没有设置自己关掉的方法。

#include "opencv2/opencv.hpp"
    #include <WinSock2.h>
    #include <Windows.h>
    #pragma comment (lib, "ws2_32.lib")  //加载 ws2_32.dll
    #pragma warning(disable : 4996)
    
    //待传输图像默认大小为 640*480，可修改
    #define IMG_WIDTH 640	// 需传输图像的宽
    #define IMG_HEIGHT 480	// 需传输图像的高
    //默认格式为CV_8UC3
    #define BUFFER_SIZE IMG_WIDTH*IMG_HEIGHT*3/32 
    using namespace cv;
    
    
    struct sentbuf{
    	char buf[BUFFER_SIZE];
    	int flag;
    };
    sentbuf data;
    void sendMat(SOCKET sockClient, Mat image);
    
    int main(int, char**)
    {
    	VideoCapture cap(0); // open the default camera
    	if (!cap.isOpened())  // check if we succeeded
    		return -1;
    	Mat frame;
    	//初始化 DLL
    	WSADATA wsaData;
    	::WSAStartup(MAKEWORD(2, 0), &wsaData);
    	//创建套接字
    	SOCKET servSock = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    
    	//绑定套接字
    	sockaddr_in sockAddr;
    	sockAddr.sin_family = AF_INET;
    	sockAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.199.222");
    	sockAddr.sin_port = htons(1234);
    	::bind(servSock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));
    	//进入监听状态
    	listen(servSock, 5);
    	//接收客户端请求
    	SOCKADDR clntAddr;
    	int nSize = sizeof(SOCKADDR);
    	SOCKET clntSock = accept(servSock, (SOCKADDR*)&clntAddr, &nSize);
    	std::cout << "linked\n";
    	for (;;)
    	{
    		cap >> frame; // get a new frame from camera
    		sendMat(clntSock, frame);
    	}
    	// the camera will be deinitialized automatically in VideoCapture destructor
    
    	//关闭套接字
    	closesocket(clntSock);
    	closesocket(servSock);
    
    	//终止 DLL 的使用
    	WSACleanup();
    	return 0;
    }
    void sendMat(SOCKET sockClient, Mat image) {
    	for (int k = 0; k < 32; k++) {
    		int num1 = IMG_HEIGHT / 32 * k;
    		for (int i = 0; i < IMG_HEIGHT / 32; i++) {
    			int num2 = i * IMG_WIDTH * 3;
    			uchar* ucdata = image.ptr<uchar>(i + num1);
    			for (int j = 0; j < IMG_WIDTH * 3; j++) {
    				data.buf[num2 + j] = ucdata[j];
    			}
    		}
    		if (k == 31)
    			data.flag = 2;
    		else
    			data.flag = 1;
    		send(sockClient, (char *)(&data), sizeof(data), 0);
    	}
    }

客户端代码（**就是那个要看摄像头内容的电脑要运行的代码**）

*  **注意：** 要把下面的代码中**ip地址**换成上面的那个**有摄像头的电脑的ip地址**。
 *  就是修改下面的这个代码
 *  `addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.199.222");`
 *  把这个`192.168.199.222`换一下就好了~
 *  关闭这个文件的话，我这里只是设置了强制更新的。没有设置自己关掉的方法（毕竟为了代码短，其实可以在任务管理器上，强制关闭）。

#include <opencv2/opencv.hpp>
    #include <WinSock2.h>
    #include <Windows.h>
    #pragma comment (lib, "ws2_32.lib")
    #pragma warning(disable : 4996)
    using namespace cv;
    
    //待传输图像默认大小为 640*480，可修改
    #define IMG_WIDTH 640	// 需传输图像的宽
    #define IMG_HEIGHT 480	// 需传输图像的高
    //默认格式为CV_8UC3
    #define BUFFER_SIZE IMG_WIDTH*IMG_HEIGHT*3/32 
    struct recvbuf
    {
    	char buf[BUFFER_SIZE];
    	int flag;
    };
    recvbuf data_recv;
    Mat recieveMat(SOCKET sockServer);
    int main() {
    	
    	//初始化 DLL
    	WSADATA data;
    	WORD w = MAKEWORD(2, 0);
    	::WSAStartup(w, &data);
    	// 创建套接字
    	SOCKET s;
    	s = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    
    	// 构造ip地址
    	sockaddr_in addr;
    	addr.sin_family = AF_INET;
    	addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.199.222");
    	addr.sin_port = htons(1234);
    	std::cout << "connecting\n";
    	::connect(s, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
    	std::cout << "linked\n";
    	while (true) {
    		Mat frame = recieveMat(s);
    		if (frame.data) imshow("Camera", frame);
    		if (waitKey(1) >= 0)break;
    	}
    	::closesocket(s);
    	::WSACleanup();
    
    }
    
    
    Mat recieveMat(SOCKET sockServer) {
    	Mat img(IMG_HEIGHT, IMG_WIDTH, CV_8UC3, cv::Scalar(0));
    	int needRecv = sizeof(recvbuf);
    	int count = 0;
    	for (int i = 0; i < 32; i++) {
    		int pos = 0;
    		int len0 = 0;
    		while (pos < needRecv) {
    			len0 = recv(sockServer, (char*)(&data_recv) + pos, needRecv - pos, 0);
    			pos += len0;
    		}
    		count = count + data_recv.flag;
    		int num1 = IMG_HEIGHT / 32 * i;
    		for (int j = 0; j < IMG_HEIGHT / 32; j++) {
    			int num2 = j * IMG_WIDTH * 3;
    			uchar* ucdata = img.ptr<uchar>(j + num1);
    			for (int k = 0; k < IMG_WIDTH * 3; k++) {
    				ucdata[k] = data_recv.buf[num2 + k];
    			}
    		}
    		if (data_recv.flag == 2) {
    			if (count == 33) {
    				return img;
    			}
    			else {
    				count = 0;
    				i = 0;
    			}
    		}
    	}
    }

## 代码解释 ##

### 解释下服务端的代码 ###

*  服务端的代码，就是指运行在有摄像头的那个电脑的代码。
 *  **一开始的三行**都是导入头文件。（**如果你之前配置好了opencv这里就是没有问题的**）
 *  **第四行**，导入了一个`winsock`的包，这个包，是为了使用**网络通信技术**
 *  之后，就是定义了几个常量（**IMG\_WIDTH，IMG\_HEIGHT，BUFFER\_SIZE**）就是定义了几个数而已。
 *  `using namespace cv;` 是使用`opencv`的名空间（这个意思就是说，**使用什么作为关键字符**，比如，之前cout，这是个关键字，但是，这个的名空间是`std`）（**如果不理解也没太大关系的，老师一般答辩也不会问这个的**）
 *  之后创建一个**结构体**，这个你可以参照**Python中的类的概念**。（如果你也没学过类的话，就把这个理解为**一个盒子（然后，我们在这个盒子里面放东西），以后定义新的元素的时候（像以前定义int，double之类的东西的时候，这里就直接定义一个）**）
 *  所以说，在定义完的下面就有一行，写着`sentbuf data;`。
 *  之后的话，就是写了一个函数的声明（定义放在了下面）。**原因这里要跟Python区别一下。** Python的话，函数放在一个文件里，那就是可以找到的，但是c++不一样，就是必须要在函数调用之前就有了才能调用的。
 *  但是这样**写就会很丑**，所以我这里才会先写一个**函数声明**，最后再写**函数定义**。（**真的不是在你面前秀（捂脸）**）
 *  进入到main函数（**注意到，有些时候我是写了参数的`int, char**`。但是实际上，没区别的。。**）
 *  `VideoCapture`是一个摄像头类
 *  然后，来确定一下，是否是打开的，如果是打开的，就是继续。
 *  Mat（**其实是一个矩阵**）在这里是为了存一个图（**这个矩阵不是二维的，其实是三维的，还多加了一堆东西的**）
 *  之后的，**什么初始化DLL之类的**。没关系，反正我也记不住。
 *  但是这个，都很简单的，大致流程copy一下就好了。**你们老师答辩也肯定不会问这个问题。**
 *  **重点在那个换ip地址的**（是的，我现在还没告诉你怎么看ip地址）
 *  `accept(servSock, (SOCKADDR*)&clntAddr, &nSize);` 函数，必须在，有其他ip地址来连接到这个上面之后，才会继续，否则，整个代码就会一直定在这。（**所以，后面输出了那个linked** 的时候，才表示连接成功了）
 *  一直到`for(;;)`就是创建一个无限循环，一直在读取摄像头的图片，然后用那个函数给发出去。
 *  最后的关闭什么的 都是套路，顺着来就好了。

### 解释下客户端的代码 ###

*  就是那个看另外一个电脑摄像头信息的电脑运行的代码。
 *  讲道理，前面都是基本一模一样的。
 *  区别在于`std::cout << "connecting\n";`之后，使用的是`connect`函数，表示创立连接，并且，整个连接，就是通过`s`这个`SOCKET`来完成通信。
 *  同样是，如果没连上就会一直停在这个，所以，后面输出的话，就会表示已经连上了。
 *  然后`while (true)`同样是一种无限循环的表示方法一样。
 *  还是通过，先读取一个图片，然后再展示出来。

### 图片和网络数据的转换工作 ###

*  之前一直没讲这个，其实这个才是难点。
 *  之前的结构体中，我们除了放了一个`char*`之外，我们还放了一个`int`作为标签。（**作用为：记录当前这个包是不是这个图片的最后一个包**）
 *  做上面这样的处理的原因是，电脑发数据的时候，一次性不能发太大大数据，所以，就只能这样了。

#### 从Mat到数据包 ####

*  每个图片分32个包来发出去。
 *  `img.ptr<uchar>(j + num1);`这个`()`内的数字，表示的是第多少行。（这里不妨假设为二维的，三维只是因为有彩色的（**三色光，你玩摄影，应该懂的**））
 *  `uchar`其实跟`char`也没太的区别，就是变成了没有符号的`char`而已。
 *  本质上，就是通过Mat函数本身的`ptr`（这是个指针（**可以这么理解**）来定位到一个串，直接丢给字符串数组就好了。）
 *  `*3`表示的是有**三通道**。

反过来的操作是类似的。这里就做多描述了。

## 运行方法 ##

*  一个电脑运行服务端代码（要求有摄像头）
 *  一个电脑运行客户端代码（没有要求）
 *  两台电脑在同一个局域网下（可以是连着同一个wifi的两台机器。（也可以是连着同一个路由器的两台电脑））

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*  我测试过了。测试环境是
 *  服务端：`Win10 + VS2017+ 摄像头`
 *  客户端：`Win10 + VS2017`

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### IP地址获取 ###

*  `win键+R`
 *  出来**运行框**。把那个**输入框（只有一个）的内容换成cmd**，敲回车
 *  出现一个黑框框
 *  输入 **`ipconfig`** 敲回车

![在这里插入图片描述][70]

*  如果这台电脑是**通过台式链接的**
 *  ![在这里插入图片描述][70 1]
 *  **如果这台电脑是wifi链接的**
 *  就找这个带有`WLAN`字样的**IPv4地址**
 *  ![在这里插入图片描述][70 2]

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*  这样的运行出来的东西就是可以用的啦~
 *  希望能帮到你， 诶

[https_blog.csdn.net_a19990412_article_details_80930725]: https://blog.csdn.net/a19990412/article/details/80930725
[https_blog.csdn.net_a19990412_article_details_79768775]: https://blog.csdn.net/a19990412/article/details/79768775
[70]: /images/20220510/3b4aeec937a041bf98cc328bcf303a46.png
[70 1]: /images/20220510/e5cf997dbdde45399801b2330d597ab0.png
[70 2]: /images/20220510/8084f94a996445f89c7b8234babc0cbc.png