Linux下技术精进：套接字视频传输实战 (linux套接字视频传输)
套接字是Linux下网络编程中的一项重要技术。通过套接字，我们可以方便地实现网络传输、通信等功能。而在实战中，我们也会经常遇到需要传输视频文件的场景。那么，如何使用套接字来实现视频传输呢？本文将为大家详细介绍Linux下套接字视频传输的实现方法。
一、套接字简介
套接字（Socket）是一种抽象的概念，它实际上是对TCP/IP协议族中的传输层和网络层的封装和抽象。在Linux中，套接字是通过一组系统调用函数来实现的。一般而言，使用套接字需要经过以下步骤：
1. 创建套接字：使用socket()函数创建一个套接字，该函数的调用格式为：
int socket(int domn, int type, int protocol);
2. 绑定套接字：使用bind()函数将套接字与本地地址绑定，该函数的调用格式为：
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
3. 监听套接字：使用listen()函数将套接字转换为被动套接字，该函数的调用格式为：
int listen(int sockfd, int backlog);
4. 接受连接：使用accept()函数接受客户端的连接请求，该函数的调用格式为：
int accept(int socket, struct sockaddr *restrict address, socklen_t *restrict address_len);
5. 发送和接收数据：通过send()和recv()函数进行数据的发送和接收。
二、视频传输实现步骤
由于视频文件的大小比较大，传统的发送和接收方法可能会出现拥塞等问题。因此，我们需要采用分包发送的方式。具体而言，我们将视频文件分成多个小包，每个小包的大小一般设置为1KB或2KB。发送方将这些小包按照一定的顺序发送给接收方，接收方再将这些小包拼接起来，就可以得到完整的视频文件。
以下是Linux下套接字视频传输的具体实现步骤：
1. 发送端
我们需要将视频文件分成多个小包。假设我们将视频文件分成了N个小包，那么每个小包的编号从0到N-1。发送方需要按照编号的顺序将每个小包发送给接收方。
为了确保传输的可靠性，我们需要设置校验和以及确认机制。具体而言，在发送每个小包之前，发送方需要计算该小包的校验和，然后将该校验和和小包一起发送给接收方。接收方在收到小包后，会计算其校验和并与发送方发送的校验和进行比较。如果校验和相同，则认为该小包传输成功，回复一个确认消息给发送方，否则认为该小包传输失败，再次请求发送该小包。
具体的发送方法如下：
（1）我们需要打开视频文件并读取其中的数据：
FILE *fp = fopen(filename, “rb”);
if(fp==NULL){
printf(“cannot open file!\n”);
return;
}
unsigned char sendbuf[BUFSIZE];
size_t read_len;
while((read_len=fread(sendbuf,1,BUFSIZE,fp))>0){
//TODO: 将sendbuf分成多个小包，计算校验和并发送给接收方
}
fclose(fp);
（2）然后，我们需要将sendbuf分成多个小包，并计算每个小包的校验和：
unsigned char packet[PACKET_LEN];
for(int i=0; i
int index = i*PACKET_DATA_LEN;
memcpy(packet+PACKET_HEADER_LEN, sendbuf+index, PACKET_DATA_LEN);
//计算校验和
unsigned short checksum = 0;
for(int j=PACKET_HEADER_LEN; j
checksum += (unsigned short)packet[j];
}
packet[0] = i>>8;
packet[1] = i&0xFF;
packet[2] = checksum>>8;
packet[3] = checksum&0xFF;
//发送小包
sendto(sockfd, packet, PACKET_LEN, 0, (struct sockaddr *)&dest_addr, sizeof(dest_addr));
}
（3）我们还需要等待接收方的确认回复：
while(ack_count
recvfrom(sockfd, ack_buf, ACK_LEN, 0, (struct sockaddr *)&from_addr, &addrlen);
if(check_ack(ack_buf)==0){
//收到确认回复，ack_count加1
ack_count++;
}else{
//收到未知消息，忽略
}
}
2. 接收端
接收端的代码较为简单，主要工作是接收小包并将其拼接成完整的视频文件。具体而言，我们需要采用缓冲区的方式，将每个小包存放在缓冲区中，当缓冲区满的时候，我们将缓冲区中的小包拼接起来，写入到本地的视频文件中。
具体的接收方法如下：
（1）我们需要创建一个缓冲区，并初始化各个参数：
unsigned char buffer[BUFSIZE];
unsigned char data_buf[PACKET_DATA_LEN];
unsigned char ack_buf[ACK_LEN];
int recv_len;
int receive_next=0;
int current_packet=0;
int current_packet_size=0;
（2）然后，我们需要接收小包并写入缓冲区中：
while(1){
recv_len = recvfrom(sockfd, data_buf, PACKET_DATA_LEN, 0, (struct sockaddr *)&from_addr, &addrlen);
if(recv_len
break;
}
int recv_index = data_buf[0]*256 + data_buf[1];
unsigned short checksum = data_buf[2]*256 + data_buf[3];
//计算校验和
unsigned short local_checksum = 0;
for(int i=PACKET_HEADER_LEN; i
local_checksum += (unsigned short)data_buf[i];
}
//校验和错误，重新请求数据
if(checksum!=local_checksum){
send_ack(sockfd, 0, from_addr);
continue;
}
//小包序号错误，重新请求数据
if(recv_index!=receive_next){
send_ack(sockfd, receive_next, from_addr);
continue;
}
//将小包存入缓冲区
memcpy(buffer+current_packet_size, data_buf+PACKET_HEADER_LEN, PACKET_DATA_LEN);
current_packet++;
current_packet_size += PACKET_DATA_LEN;
//缓冲区满了，将数据写入文件中并重新初始化缓冲区
if(current_packet_size>=BUFSIZE){
current_packet_size = 0;
write_buffer_to_file(buffer);
memset(buffer, 0, BUFSIZE);
}
//发送确认消息
send_ack(sockfd, receive_next, from_addr);
receive_next++;
}
（3）我们还需要将最后一个小包残留在缓冲区中的数据写入到视频文件中：
if(current_packet_size>0){
write_buffer_to_file(buffer);
}
三、
本文介绍了Linux下套接字视频传输的实现方法，并详细介绍了发送端和接收端的具体代码实现。实际上，套接字技术在Linux下的应用非常广泛，可以用于各种网络通信场景，包括但不限于文件传输、远程控制等。因此，对套接字技术的学习和掌握对于Linux系统编程的从业人员来说是非常重要的。希望本文能够对大家有所帮助。
