Qt怎么实现视频传输UDP版
本篇内容主要讲解"Qt怎么实现视频传输UDP版"，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习"Qt怎么实现视频传输UDP版"吧!
一、前言
Qt的网络通信类，我们平时常用的就是三个：QTcpSocket客户端类、QTcpServer服务端类、QUdpSocket通信类，为啥没有QUdpServer类？其实UDP是无连接的通信，占用资源很小，他既可以是客户端也可以是服务端，如果要作为服务端则指定端口调用bind方法即可。本程序同时支持了TCP模式和UDP模式，实际测试下来，还是建议使用TCP模式，UDP模式由于无连接在短时间内发送大量的数据包发现会丢包，而且包的大小有限制，是65507字节，大约64K，所以UDP模式下实时传输的图片分辨率不能太大，实测640*480的视频文件还是挺好的，720P基本上有点惨，丢包好多，可能后期还需要从协议上改进处理。
本程序和协议约定的图片采用base64编码传输，接收到以后将base64字符串解码出来生成图片，QByteArray内置类toBase64方法转成base64编码的字符串，QByteArray::fromBase64方法将base64字符串还原成数据。在经过多次的实验以后统计的数据显示，编码解码的速度还可以，其中720P图片编码25ms-30ms、解码15ms-20ms，1080P图片编码35ms-40ms、解码25ms-30ms。总体上来说一秒钟传输25-30张图片和解码25-30张图片，还是没有什么问题的，只是走的CPU编码解码，如果开的通道数比较多的话，还是很耗CPU的，但是应付一些简单的应用场景还是如鱼得水毫无压力。
通信协议：
采用TCP长连接和UDP协议可选，默认通信端口6000。
采用自定义的xml通信协议。
所有传输加20个字节头部：IIMAGE:0000000000000，IIMAGE:为固定头部，后面接13个字节的 内容的长度（含20个头部长度） 字符串。
下面协议部分省略了头部字节。
服务端返回的数据中的uuid是对应接收到的消息的uuid。
服务端每次返回的时候都带了当前时间，可用于客户端校时。
客户端发送心跳服务器收到心跳返回 Ok 客户端发送图片服务端收到图片返回 图片base64编码后的字符串/9j/4AAQSkZJRgABAQEAYABgAAD/2wBDAAgGBgcGBQgHBwcJCQgKDBQNDAsLDBkSEw8UHRofHh0aHBwgJC4nICIsIxwcKDcpLDAxNDQ0Hyc5PTgyPC4zNDL/2wBDAQkJCQwLDBgNDRgyIRwhMjIyMjIyMjIyMjIyMjIyMjIyMjIyMjIyMjIyMjIyMjIyMjIyMjIyMjIyMjIyMjIyMjL/wAARCAJAAtADASIAAhEBAxEB/8QAHwAAAQUBAQEB...nvWsQRlXA61mTjmtWcdazLgcmrQ0U2plSMKjpDE7UtFFAwxRRRQAUuKWigQlFFFLcD//2Q== Ack
二、功能特点
多线程收发图片数据和解析图片数据，不卡主界面。
同时支持TCP和UDP两种模式，封装了TCP模式以及UDP模式的客户端类和服务端类。
图片传输客户端同时支持发送到多个服务端，可以作为一个教师机同屏发送到多个学生机的应用场景。
同时支持多个客户端同时往服务端发送图片，服务端每个连接都会自动开辟线程收发和解析图片数据。
自定义label控件信号槽机制绘制图片，不卡主界面。
自带心跳机制判断离线，自动重连服务器，可设置超时时间。
每个消息都有唯一的消息标识uuid，服务端收到以后会返回对应的uuid消息表示收到，客户端可以根据此返回消息判断服务端解析成功，不用再发，这样可以确保发出去的数据服务器接收到了并解析成功。
每个消息都有唯一的图片标识flag，相当于ID号，根据此标识判断需要解析显示到哪个界面。
图片以base64的字符串格式发送，接收端接收到base64字符串的图片数据解码后重新生成图片。
所有数据的收发都有信号发出去，方便输出查看。
都提供单例类，方便只有一个的时候直接使用无需new。
采用自定义的xml协议，可以自由拓展其他属性字段比如带上图片内容等。
三、效果图
四、核心代码
#include "udpimageclient.h"#include "devicefun.h"QScopedPointerUdpImageClient::self;UdpImageClient *UdpImageClient::Instance(){ if (self.isNull()) { static QMutex mutex; QMutexLocker locker(&mutex); if (self.isNull()) { self.reset(new UdpImageClient); } } return self.data();}UdpImageClient::UdpImageClient(QObject *parent) : QThread(parent){ //如果是外网请自行调整这个值的大小,外网需要调小 packageSize = 10000; flag = "SHJC00000001"; serverIP = "127.0.0.1"; serverPort = 6000; stopped = false; //UDP通信对象 udpSocket = new QUdpSocket(this); connect(udpSocket, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(readData())); //定时器解析收到的数据,可以自行调整间隔 timerData = new QTimer(this); connect(timerData, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(checkData())); timerData->setInterval(100); //绑定信号启动后启动定时器 connect(this, SIGNAL(started()), this, SLOT(started())); //绑定发送数据信号槽 connect(this, SIGNAL(readyWrite(QString)), this, SLOT(sendImage(QString)));}UdpImageClient::~UdpImageClient(){ this->stop();}void UdpImageClient::run(){ while (!stopped) { //这里采用线程去处理,其实完全可以用定时器搞定,毕竟tcp的write是异步的,操作系统自动调度 //为了后期的拓展性,比如需要判断是否发送成功之类的,需要同步处理,所以改成的线程去处理 //图片数据转成base64编码的数据也需要时间的,主要的耗时在转码 //取出数据发送,这里需要加锁,避免正在插入数据 if (images.count() > 0) { QMutexLocker locker(&mutexImage); QImage image = images.takeFirst(); QString imageData = DeviceFun::getImageData(image); emit readyWrite(imageData); } //要稍微休息下,否则CPU会被一直占用 msleep(1); } stopped = false;}void UdpImageClient::readData(){ QHostAddress host; quint16 port; QByteArray data; while (udpSocket->hasPendingDatagrams()) { data.resize(udpSocket->pendingDatagramSize()); udpSocket->readDatagram(data.data(), data.size(), &host, &port); //接收的数据存入buffer需要加锁 QMutexLocker locker(&mutexData); buffer.append(data); emit receiveData(data); }}void UdpImageClient::checkData(){ if (buffer.length() == 0) { return; } //取出数据处理需要加锁,防止此时正在插入数据 QMutexLocker locker(&mutexData); QDomDocument dom; if (!DeviceFun::getReceiveXmlData(buffer, dom, "IIMAGE:", 11, true)) { return; } //逐个取出节点判断数据 QDomElement element = dom.documentElement(); if (element.tagName() == "ImageServer") { QString uuid = element.attribute("Uuid"); QDomNode childNode = element.firstChild(); QString name = childNode.nodeName(); QString value = element.text(); //qDebug() << uuid << name << value; //这里可以根据收到的数据自行增加自己的处理 }}void UdpImageClient::started(){ if (!timerData->isActive()) { timerData->start(); }}void UdpImageClient::stop(){ buffer.clear(); images.clear(); stopped = true; this->wait(); udpSocket->disconnectFromHost(); if (timerData->isActive()) { timerData->stop(); }}void UdpImageClient::setPackageSize(int packageSize){ if (packageSize <= 65507) { this->packageSize = packageSize; }}void UdpImageClient::setFlag(const QString &flag){ this->flag = flag;}void UdpImageClient::setServerIP(const QString &serverIP){ this->serverIP = serverIP;}void UdpImageClient::setServerPort(int serverPort){ this->serverPort = serverPort;}void UdpImageClient::writeData(const QString &body){ //构建xml字符串 QStringList list; list.append(QString(" ").arg(DeviceFun::getUuid()).arg(flag)); list.append(body); list.append(" "); //调用通用方法根据协议组成完整数据 QString data = DeviceFun::getSendXmlData(list.join(""), "IIMAGE:"); QByteArray buffer = data.toUtf8(); //udp最大只能发送65507字节的数据=64K 超过的话都会发送失败 //所以这里需要手动分包,外网的话包还要小一点 if (packageSize == 65500) { udpSocket->writeDatagram(buffer, QHostAddress(serverIP), serverPort); } else { int len = buffer.length(); int count = len / packageSize + 1; for (int i = 0; i < count; i++) { QByteArray temp = buffer.mid(i * packageSize, packageSize); udpSocket->writeDatagram(temp, QHostAddress(serverIP), serverPort); } } emit sendData(buffer);}void UdpImageClient::sendImage(const QString &body){ writeData(QString("%1 ").arg(body));}void UdpImageClient::append(const QImage &image){ //这里需要加锁,避免正在取出数据 QMutexLocker locker(&mutexImage); //限制队列中最大消息数,避免离线的时候疯狂插入 if (this->isRunning() && images.count() < 10) { images << image; }}void UdpImageClient::clear(){ QMutexLocker locker(&mutexImage); images.clear();}
到此，相信大家对"Qt怎么实现视频传输UDP版"有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！
