python實(shí)現(xiàn)udp傳輸圖片功能
本文實(shí)例為大家分享了python實(shí)現(xiàn)udp傳輸圖片的具體代碼,供大家參考,具體內(nèi)容如下
首先要了解UDP的工作模式
對于服務(wù)器,首先綁定IP和端口,本機(jī)測試的時(shí)候可以使用127.0.0.1是本機(jī)的專有IP,端口號 大于1024的是自定義的,所以用大于1024的端口號,然后接收客戶端數(shù)據(jù),處理,返回對于客戶端,UDP不用建立連接,只管發(fā)送不管接收到?jīng)]有,所以可以直接對服務(wù)器的IP地址和端口號發(fā)送信息,然后等待應(yīng)答。
注意傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是二進(jìn)制流數(shù)據(jù),所以要找方法把需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)編碼成二進(jìn)制碼流,傳過去之后再解碼即可,這里我用到了opencv讀取圖片成numpy的array格式,然后編碼,傳輸,最后接到之后再解碼。
先說一次性傳輸整個(gè)圖片,這個(gè)思路就是接受的參數(shù)設(shè)置很大,而且圖片比較小的情況,實(shí)現(xiàn)比較簡單
首先是服務(wù)器腳本,實(shí)現(xiàn)了接收、顯示、應(yīng)答
udp_sever.py
# -*- coding: utf-8 -*-import socketimport cv2import numpy as nps = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)# 綁定端口:s.bind((’127.0.0.1’, 9999))print(’Bind UDP on 9999...’)while True: # 接收數(shù)據(jù): data, addr = s.recvfrom(400000) print(’Received from %s:%s.’ % addr) #解碼 nparr = np.fromstring(data, np.uint8) #解碼成圖片numpy img_decode = cv2.imdecode(nparr, cv2.IMREAD_COLOR) cv2.imshow(’result’,img_decode) cv2.waitKey() reply = 'get message!!!' s.sendto(reply.encode(’utf-8’), addr) cv2.destroyAllWindows()
客戶端腳本,實(shí)現(xiàn)了發(fā)送圖片,接收應(yīng)答
udp_client.py
# -*- coding: utf-8 -*-import socketimport cv2import numpy as nps = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)img = cv2.imread(’/home/xbw/jupyter_notebook/0.jpg’)img_encode = cv2.imencode(’.jpg’, img)[1]data_encode = np.array(img_encode)data = data_encode.tostring()# 發(fā)送數(shù)據(jù):s.sendto(data, (’127.0.0.1’, 9999))# 接收數(shù)據(jù):print(s.recv(1024).decode(’utf-8’))s.close()
為了方便理解放一下圖片轉(zhuǎn)到二進(jìn)制再轉(zhuǎn)回圖片的代碼
import numpy as npimport cv2img = cv2.imread(’0.jpg’)img_encode = cv2.imencode(’.jpg’, img)[1]data_encode = np.array(img_encode)str_encode = data_encode.tostring()#print(str_encode)nparr = np.fromstring(str_encode, np.uint8)img_decode = cv2.imdecode(nparr, cv2.IMREAD_COLOR)cv2.imshow(’result’,img_decode)cv2.waitKey()cv2.destroyAllWindows()
分批傳輸圖片
搞了好久終于知道怎么分批傳輸圖片了,首先要知道需要傳的圖片需要多長的內(nèi)存,不然不知道什么時(shí)候停止接收,這樣就要考慮加一個(gè)文件頭,告訴服務(wù)器要接受多長的碼流。
實(shí)現(xiàn)思路是,首先客戶端要先發(fā)送一個(gè)文件頭,包含了碼流的長度,用一個(gè)long int型的數(shù),先用struct.pack打包,發(fā)過去,然后循環(huán)發(fā)送圖片的碼流即可
接著服務(wù)器先接到文件頭,確認(rèn)圖片碼流的長度,然后循環(huán)接收確定長度的碼流,最后再解碼成圖片即可
實(shí)現(xiàn)代碼如下:
首先是客戶端腳本
udp_client.py
# -*- coding: utf-8 -*-import socketimport cv2import numpy as npimport structs = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)#讀取圖片,編碼成二進(jìn)制 bytes格式img = cv2.imread(’/home/xbw/jupyter_notebook/0.jpg’)img_encode = cv2.imencode(’.jpg’, img)[1]data_encode = np.array(img_encode)data = data_encode.tostring()#定義文件頭,打包成結(jié)構(gòu)體fhead = struct.pack(’l’,len(data))# 發(fā)送文件頭:s.sendto(fhead,(’127.0.0.1’, 9999))#循環(huán)發(fā)送圖片碼流for i in range(len(data)//1024+1): if 1024*(i+1)>len(data): s.sendto(data[1024*i:], (’127.0.0.1’, 9999)) else: s.sendto(data[1024*i:1024*(i+1)], (’127.0.0.1’, 9999))# 接收應(yīng)答數(shù)據(jù):print(s.recv(1024).decode(’utf-8’))#關(guān)閉s.close()
然后是服務(wù)器接收
udp_sever.py
# -*- coding: utf-8 -*-import socketimport cv2import numpy as npimport structs = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)# 綁定端口:s.bind((’127.0.0.1’, 9999))print(’Bind UDP on 9999...’)while True: # 接收文件頭,文件頭的長度由calcsize函數(shù)確定,注意這里recvfrom是接收UDP消息,recv是接收TCP消息 fhead_size = struct.calcsize(’l’) buf,addr = s.recvfrom(fhead_size) if buf: #這里結(jié)果是一個(gè)元組,所以把值取出來 data_size = struct.unpack(’l’,buf)[0] #接收圖片碼流長度的碼流 recvd_size = 0 data_total = b’’ while not recvd_size == data_size: if data_size -recvd_size >1024: data,addr = s.recvfrom(1024) recvd_size += len(data) else: data,addr = s.recvfrom(1024) recvd_size = data_size data_total += data# data, addr = s.recvfrom(400000) print(’Received’)# reply = ’Hello, %s!’ % data.decode(’utf-8’)# s.sendto(reply.encode(’utf-8’), addr) #把接到的碼流解碼成numpy數(shù)組,顯示圖像 nparr = np.fromstring(data_total, np.uint8) img_decode = cv2.imdecode(nparr, cv2.IMREAD_COLOR) cv2.imshow(’result’,img_decode) cv2.waitKey() #應(yīng)答 reply = 'get message!!!' s.sendto(reply.encode(’utf-8’), addr) cv2.destroyAllWindows()
-------------------分割線----------------
上面是基本的實(shí)現(xiàn),經(jīng)過一番學(xué)習(xí)我終于掌握了UDP傳輸?shù)木?/p>
首先是確定客戶端和服務(wù)器的運(yùn)行機(jī)制
客戶端:先定義一個(gè)socket對象,不用綁定,然后指定IP地址和端口發(fā)送消息,然后如果用了recvfrom就會一直阻塞等待應(yīng)答(這個(gè)很有用,作用就是保證對方確實(shí)收到,再發(fā)新的消息,不用在考慮發(fā)送頻率的問題了),前面加一個(gè)while True就可以循環(huán)發(fā)送了,如果涉及到很大的消息,可以拆分發(fā)送,技巧是先發(fā)送一個(gè)文件頭高速服務(wù)器要發(fā)的內(nèi)容有多大(文件頭這里建議使用stuct庫,看前面例程),然后隨后發(fā)送文件內(nèi)容,保證要循環(huán)發(fā)送,因?yàn)槊看伟l(fā)送,對面就當(dāng)發(fā)了一次,假如發(fā)了2048字節(jié)的內(nèi)容,對面設(shè)置的每次收1024,那么剩下的1024就被丟掉了,而不是等待下次繼續(xù)接收。還有就是發(fā)送的是二進(jìn)制的碼流,目前我用到的轉(zhuǎn)換成碼流的方法有:圖片用opencv,先imencode 轉(zhuǎn)成二進(jìn)制,然后再轉(zhuǎn)成numpy,然后再tostring。文件頭這種,需要確切知道占多大內(nèi)存,使得服務(wù)器好接收的,用了stuct庫,里面的pack,unpack,calcsize三個(gè)函數(shù)非常好用,發(fā)送的時(shí)候把數(shù)據(jù)pack一下就能發(fā)送了。列表、字典等等,作為文件內(nèi)容,用到了json,有點(diǎn)萬能,先json.dumps轉(zhuǎn)換成json類型,然后再encode編碼成二進(jìn)制即可拿去發(fā)送了。
服務(wù)器:先定義一個(gè)socket對象,綁定IP地址和端口,讓客戶端可以找到,然后等待接收消息,收到消息之后處理消息,應(yīng)答,配合客戶端的recvfrom,保證接收頻率一致,服務(wù)器為了保證始終接收消息,一定會有一個(gè)while True,接收到的消息是二進(jìn)制碼流,因此要進(jìn)行解碼。針對上面講的編碼方式解碼,其實(shí)就是編碼方式的反向操作:圖片,用opencv解碼,先是np.fromstring,然后再cv2.imdecode(data, cv2.IMREAD_COLOR)。對于接收文件頭,這里有點(diǎn)技巧,用struct.calcsize確定文件頭長度,然后只接收這個(gè)長度的碼流,再unpack出來即可,這里unpack是個(gè)元組。對于json,解碼就是先decode,再json.loads即可,是上面編碼的反向操作。
然后再高端一點(diǎn)的操作,同一個(gè)腳本多進(jìn)程工作,這就要用到了threading.Thread創(chuàng)建多個(gè)進(jìn)程,思路就是新建多個(gè)服務(wù)器,然后分配給不同的進(jìn)程,他們的IP地址可以一樣,端口號不一樣就行,然后就可以在同一個(gè)腳本里并行工作了,這里不同于TCP,因?yàn)閁DP不需要建立連接
然后附上我實(shí)現(xiàn)的源碼,服務(wù)器腳本里有兩個(gè)進(jìn)程,一個(gè)接收客戶端1的圖片,另一個(gè)接收客戶端2的列表
服務(wù)器
udp_server.py
# -*- coding: utf-8 -*-import socketimport cv2import numpy as npimport structimport threadingimport json#設(shè)置IP地址、兩個(gè)服務(wù)器端口號dest_ip = ’127.0.0.1’img_port = 9999msg_port = 6666#服務(wù)器1的處理、應(yīng)答函數(shù),接收圖片、顯示、應(yīng)答def receive_img(rec_img): while True: # 接收數(shù)據(jù): fhead_size = struct.calcsize(’l’) buf,addr = rec_img.recvfrom(fhead_size) if buf: data_size = struct.unpack(’l’,buf)[0] print(data_size) recvd_size = 0 data_total = b’’ while not recvd_size == data_size: if data_size -recvd_size >1024: data,addr = rec_img.recvfrom(1024) recvd_size += len(data) else: data,addr = rec_img.recvfrom(1024) recvd_size = data_size data_total += data# data, addr = rec_img.recvfrom(400000) print(’Received’)# reply = ’Hello, %s!’ % data.decode(’utf-8’)# rec_img.sendto(reply.encode(’utf-8’), addr) nparr = np.fromstring(data_total, np.uint8) img_decode = cv2.imdecode(nparr, cv2.IMREAD_COLOR) cv2.imshow(’result’,img_decode) cv2.waitKey(100) reply = 'get message!!!' rec_img.sendto(reply.encode(’utf-8’), addr)# cv2.destroyAllWindows()#服務(wù)器2函數(shù),接收消息、輸出、應(yīng)答def receive_msg(rec_msg): while True: msg_data ,msg_addr = rec_msg.recvfrom(1024) msg_str = msg_data.decode(’utf-8’) msg = json.loads(msg_str) print(msg) reply = ’get the msg’ rec_msg.sendto(reply.encode(’utf-8’),msg_addr) rec_msg.close()#主函數(shù) 創(chuàng)建服務(wù)器、綁定端口、創(chuàng)建運(yùn)行兩個(gè)進(jìn)程、調(diào)用上面兩個(gè)函數(shù)def main(): #創(chuàng)建套接字 rec_img = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) rec_msg = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) #綁定本地地址端口 rec_img.bind((dest_ip, img_port)) rec_msg.bind((dest_ip, msg_port)) #創(chuàng)建進(jìn)程 t_recimg = threading.Thread(target=receive_img, args=(rec_img,)) t_recmsg = threading.Thread(target=receive_msg, args=(rec_msg,)) #開始進(jìn)程 t_recimg.start() t_recmsg.start() print(’程序正常運(yùn)行!!!’) if __name__ == ’__main__’: main()
客戶端1
udp_client_1.py
# -*- coding: utf-8 -*-import socketimport cv2import numpy as npimport structs = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)cap = cv2.VideoCapture(0)#cap.set(3,320)#cap.set(4,240)while True: if cap.isOpened(): flag, img = cap.read()# img = cv2.imread(’/home/xbw/jupyter_notebook/0.jpg’) img_encode = cv2.imencode(’.jpg’, img)[1] data_encode = np.array(img_encode) data = data_encode.tostring() #定義文件頭 fhead = struct.pack(’l’,len(data)) # 發(fā)送文件頭、數(shù)據(jù): s.sendto(fhead,(’127.0.0.1’, 9999)) for i in range(len(data)//1024+1): if 1024*(i+1)>len(data): s.sendto(data[1024*i:], (’127.0.0.1’, 9999)) else: s.sendto(data[1024*i:1024*(i+1)], (’127.0.0.1’, 9999)) # 接收應(yīng)答: cv2.waitKey(1) print(s.recv(1024).decode(’utf-8’))s.close()
客戶端2
udp_client_2.py
import socketimport cv2import numpy as npimport structimport jsonimport time#定義套接字send_msg = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)#設(shè)置目標(biāo)IP地址、端口號target_ip = ’127.0.0.1’target_port = 6666#發(fā)送數(shù)據(jù),等待應(yīng)答while True: data = [0,0,0,1] data_str = json.dumps(data) send_msg.sendto(data_str.encode(),(target_ip,target_port)) time.sleep(0.01) print(send_msg.recv(1024).decode(’utf-8’))
以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持好吧啦網(wǎng)。
相關(guān)文章:
1. Intellij IDEA官方最完美編程字體Mono使用2. springboot基于Redis發(fā)布訂閱集群下WebSocket的解決方案3. 關(guān)于探究python中sys.argv時(shí)遇到的問題詳解4. 基于android studio的layout的xml文件的創(chuàng)建方式5. CSS自定義滾動條樣式案例詳解6. JS繪圖Flot如何實(shí)現(xiàn)動態(tài)可刷新曲線圖7. IDEA項(xiàng)目的依賴(pom.xml文件)導(dǎo)入問題及解決8. python使用requests庫爬取拉勾網(wǎng)招聘信息的實(shí)現(xiàn)9. 使用ProcessBuilder調(diào)用外部命令,并返回大量結(jié)果10. Java發(fā)送http請求的示例(get與post方法請求)
