c - 从不同的线程通过 UDP 进行多播

Question

我正在尝试创建一个应用程序，它允许我使用特定的多播地址通过 LAN 多播我的网络摄像头馈送，并使用 sendto() 来发送帧缓冲区。我正在尝试构建的应用程序与此站点上的应用程序几乎相同 http://nashruddin.com/Streaming_OpenCV_Videos_Over_the_Network并使用相同的架构。只是我使用 SOCK_DGRAM 而不是 TCP 套接字。问题是，当我从另一个线程使用 sendto() 函数时，它往往会失败，即它返回 -1 并且 errno 设置为 90 (EMSGSIZE)，这基本上意味着形成的数据包太大而无法通过网络。但即使我尝试将一个简单的字符串(如“hello”)发送到同一个多播地址，也会发生这种情况。如果应用程序是单线程应用程序，这似乎工作正常。也就是说我只是捕获图像并在同一个线程中将其全部广播。这是代码:

#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include "cv.h"
#include "highgui.h"

#define PORT 12345
#define GROUP "225.0.0.37"
CvCapture*  capture;
IplImage*   img0;
IplImage*   img1;
int         is_data_ready = 0;
int         serversock, clientsock;

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void* streamServer(void* arg);
void  quit(char* msg, int retval);

int main(int argc, char** argv)
{
      pthread_t     thread_s;
int         key;

if (argc == 2) {
    capture = cvCaptureFromFile(argv[1]);
} else {
    capture = cvCaptureFromCAM(0);
}

if (!capture) {
    quit("cvCapture failed", 1);
}

img0 = cvQueryFrame(capture);
img1 = cvCreateImage(cvGetSize(img0), IPL_DEPTH_8U, 1);

cvZero(img1);
cvNamedWindow("stream_server", CV_WINDOW_AUTOSIZE);

/* print the width and height of the frame, needed by the client */
fprintf(stdout, "width:  %d\nheight: %d\n\n", img0->width, img0->height);
fprintf(stdout, "Press 'q' to quit.\n\n");

/* run the streaming server as a separate thread */
if (pthread_create(&thread_s, NULL, streamServer, NULL)) {
    quit("pthread_create failed.", 1);
}

while(key != 'q') {
    /* get a frame from camera */
    img0 = cvQueryFrame(capture);
    if (!img0) break;

    img0->origin = 0;
    cvFlip(img0, img0, -1);

    /**
     * convert to grayscale 
     * note that the grayscaled image is the image to be sent to the client 
     * so we enclose it with pthread_mutex_lock to make it thread safe 
     */
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    cvCvtColor(img0, img1, CV_BGR2GRAY);
    is_data_ready = 1;
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    /* also display the video here on server */
    cvShowImage("stream_server", img0);
    key = cvWaitKey(30);
}

/* user has pressed 'q', terminate the streaming server */
if (pthread_cancel(thread_s)) {
    quit("pthread_cancel failed.", 1);
}

/* free memory */
cvDestroyWindow("stream_server");
quit(NULL, 0);
}

/**
 * This is the streaming server, run as a separate thread
 * This function waits for a client to connect, and send the grayscaled images
 */ 
void* streamServer(void* arg)
{
struct sockaddr_in server;

/* make this thread cancellable using pthread_cancel() */
pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_ENABLE, NULL);
pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS, NULL);

/* open socket */
if ((serversock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1) {
    quit("socket() failed", 1);
}
memset(&server,0,sizeof(server));
server.sin_family = AF_INET;
server.sin_port = htons(PORT);
server.sin_addr.s_addr = inet_addr(GROUP);
int opt = 1;
//if(setsockopt(serversock,SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,&opt,sizeof(int))==-1){
  //  quit("setsockopt failed",0);
//}
//  /* setup server's IP and port */
//  memset(&server, 0, sizeof(server));
//  server.sin_family = AF_INET;
//  server.sin_port = htons(PORT);
//  server.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
//   
//  /* bind the socket */
//  if (bind(serversock, (const void*)&server, sizeof(server)) == -1) {
//      quit("bind() failed", 1);
//  }
//
//  /* wait for connection */
//  if (listen(serversock, 10) == -1) {
//      quit("listen() failed.", 1);
//  }
//
//  /* accept a client */
//  if ((clientsock = accept(serversock, NULL, NULL)) == -1) {
//      quit("accept() failed", 1);
//  }

/* the size of the data to be sent */
int imgsize = img1->imageSize;
int bytes=0, i;

/* start sending images */
while(1) 
{
    /* send the grayscaled frame, thread safe */
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    if (is_data_ready) {
//          bytes = send(clientsock, img1->imageData, imgsize, 0);
        is_data_ready = 0;
        if((bytes = sendto(serversock,img1->imageData,imgsize,0,(struct sockaddr*)&server,sizeof(server)))==-1){
            quit("sendto FAILED",1);
        }
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

//      /* if something went wrong, restart the connection */
//      if (bytes != imgsize) {
//          fprintf(stderr, "Connection closed.\n");
//          close(clientsock);
//
//          if ((clientsock = accept(serversock, NULL, NULL)) == -1) {
//              quit("accept() failed", 1);
//          }
//      }

    /* have we terminated yet? */
    pthread_testcancel();

    /* no, take a rest for a while */
    usleep(1000);
}
}

 /**
  * this function provides a way to exit nicely from the system
  */
void quit(char* msg, int retval)
 {
    if (retval == 0) {
    fprintf(stdout, (msg == NULL ? "" : msg));
    fprintf(stdout, "\n");
} else {
    fprintf(stderr, (msg == NULL ? "" : msg));
    fprintf(stderr, "\n");
}

if (clientsock) close(clientsock);
if (serversock) close(serversock);
if (capture) cvReleaseCapture(&capture);
if (img1) cvReleaseImage(&img1);

pthread_mutex_destroy(&mutex);

    exit(retval);
}

Answer 1

在 sendto() 调用中，您引用了初始化为 img1->imageSize 的 imgsize。但我看不到 img1->imageSize 的设置位置，并且 imgsize 似乎从未更新过。

因此首先检查传递给sendto() 的imgsize 值是否正确。然后检查它是否太大:

UDP/IP 数据报的硬负载限制为 65,507 字节。但是，不需要 IPv4 网络支持超过 548 字节的有效负载。 (576 是最小 IPv4 MTU 大小，减去 28 字节的 UDP/IP 开销)。大多数网络的 MTU 为 1500，标称负载为 1472 字节。

大多数网络允许您通过将数据报分成 IP 片段来超过 MTU，接收操作系统必须重新组装这些片段。这对您的应用程序是不可见的:recvfrom() 要么获取整个重新组装的数据包，要么一无所获。但是什么也得不到的几率会随着分段而增加，因为任何分段的丢失都会导致整个数据包丢失。此外，某些路由器和操作系统具有模糊的安全规则，这些规则会阻止某些 UDP 模式或特定大小的片段。

最后，任何给定的网络都可能强制执行最大数据报大小，即使有碎片，这通常远小于 65507 字节。

由于您正在处理一个特定的网络，您将需要进行试验以了解您可以可靠地发展到多大。

UDP/IP at Wikipedia

IPv4 at Wikipedia