python实现udp传输图片功能

本文实例为大家分享了python实现udp传输图片的具体代码，供大家参考，具体内容如下

首先要了解UDP的工作模式

对于服务器，首先绑定IP和端口，本机测试的时候可以使用127.0.0.1是本机的专有IP，端口号 大于1024的是自定义的，所以用大于1024的端口号，然后接收客户端数据，处理，返回
对于客户端，UDP不用建立连接，只管发送不管接收到没有，所以可以直接对服务器的IP地址和端口号发送信息，然后等待应答。

注意传输的数据是二进制流数据，所以要找方法把需要传输的数据编码成二进制码流，传过去之后再解码即可，这里我用到了opencv读取图片成numpy的array格式，然后编码，传输，最后接到之后再解码。

先说一次性传输整个图片，这个思路就是接受的参数设置很大，而且图片比较小的情况，实现比较简单

首先是服务器脚本，实现了接收、显示、应答

udp_sever.py

# -*- coding: utf-8 -*- import socket import cv2 import numpy as np s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 绑定端口: s.bind(('127.0.0.1', 9999)) print('Bind UDP on 9999...') while True: # 接收数据: data, addr = s.recvfrom(400000) print('Received from %s:%s.' % addr) #解码 nparr = np.fromstring(data, np.uint8) #解码成图片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()

客户端脚本，实现了发送图片，接收应答

udp_client.py

# -*- coding: utf-8 -*- import socket import cv2 import numpy as np s = 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() # 发送数据: s.sendto(data, ('127.0.0.1', 9999)) # 接收数据: print(s.recv(1024).decode('utf-8')) s.close()

为了方便理解放一下图片转到二进制再转回图片的代码

import numpy as np import cv2 img = 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()

分批传输图片

搞了好久终于知道怎么分批传输图片了，首先要知道需要传的图片需要多长的内存，不然不知道什么时候停止接收，这样就要考虑加一个文件头，告诉服务器要接受多长的码流。

实现思路是，首先客户端要先发送一个文件头，包含了码流的长度，用一个long int型的数，先用struct.pack打包，发过去，然后循环发送图片的码流即可

接着服务器先接到文件头，确认图片码流的长度，然后循环接收确定长度的码流，最后再解码成图片即可

实现代码如下：

首先是客户端脚本

udp_client.py

# -*- coding: utf-8 -*- import socket import cv2 import numpy as np import struct s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) #读取图片，编码成二进制 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() #定义文件头，打包成结构体 fhead = struct.pack('l',len(data)) # 发送文件头: s.sendto(fhead,('127.0.0.1', 9999)) #循环发送图片码流 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)) # 接收应答数据: print(s.recv(1024).decode('utf-8')) #关闭 s.close()

然后是服务器接收

udp_sever.py

# -*- coding: utf-8 -*- import socket import cv2 import numpy as np import struct s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 绑定端口: s.bind(('127.0.0.1', 9999)) print('Bind UDP on 9999...') while True: # 接收文件头，文件头的长度由calcsize函数确定，注意这里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: #这里结果是一个元组，所以把值取出来 data_size = struct.unpack('l',buf)[0] #接收图片码流长度的码流 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) #把接到的码流解码成numpy数组，显示图像 nparr = np.fromstring(data_total, np.uint8) img_decode = cv2.imdecode(nparr, cv2.IMREAD_COLOR) cv2.imshow('result',img_decode) cv2.waitKey() #应答 reply = "get message!!!" s.sendto(reply.encode('utf-8'), addr) cv2.destroyAllWindows()

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上面是基本的实现，经过一番学习我终于掌握了UDP传输的精髓

首先是确定客户端和服务器的运行机制

客户端：先定义一个socket对象，不用绑定，然后指定IP地址和端口发送消息，然后如果用了recvfrom就会一直阻塞等待应答（这个很有用，作用就是保证对方确实收到，再发新的消息，不用在考虑发送频率的问题了），前面加一个while True就可以循环发送了，如果涉及到很大的消息，可以拆分发送，技巧是先发送一个文件头高速服务器要发的内容有多大（文件头这里建议使用stuct库，看前面例程），然后随后发送文件内容，保证要循环发送，因为每次发送，对面就当发了一次，假如发了2048字节的内容，对面设置的每次收1024，那么剩下的1024就被丢掉了，而不是等待下次继续接收。还有就是发送的是二进制的码流，目前我用到的转换成码流的方法有：图片用opencv,先imencode 转成二进制，然后再转成numpy，然后再tostring。文件头这种，需要确切知道占多大内存，使得服务器好接收的，用了stuct库，里面的pack,unpack,calcsize三个函数非常好用，发送的时候把数据pack一下就能发送了。列表、字典等等，作为文件内容，用到了json，有点万能，先json.dumps转换成json类型，然后再encode编码成二进制即可拿去发送了。

服务器：先定义一个socket对象，绑定IP地址和端口，让客户端可以找到，然后等待接收消息，收到消息之后处理消息，应答，配合客户端的recvfrom，保证接收频率一致，服务器为了保证始终接收消息，一定会有一个while True,接收到的消息是二进制码流，因此要进行解码。针对上面讲的编码方式解码，其实就是编码方式的反向操作：图片，用opencv解码，先是np.fromstring，然后再cv2.imdecode(data, cv2.IMREAD_COLOR)。对于接收文件头，这里有点技巧，用struct.calcsize确定文件头长度，然后只接收这个长度的码流，再unpack出来即可，这里unpack是个元组。对于json，解码就是先decode,再json.loads即可，是上面编码的反向操作。

然后再高端一点的操作，同一个脚本多进程工作，这就要用到了threading.Thread创建多个进程，思路就是新建多个服务器，然后分配给不同的进程，他们的IP地址可以一样，端口号不一样就行，然后就可以在同一个脚本里并行工作了，这里不同于TCP，因为UDP不需要建立连接

然后附上我实现的源码，服务器脚本里有两个进程，一个接收客户端1的图片，另一个接收客户端2的列表

服务器

udp_server.py

# -*- coding: utf-8 -*- import socket import cv2 import numpy as np import struct import threading import json #设置IP地址、两个服务器端口号 dest_ip = '127.0.0.1' img_port = 9999 msg_port = 6666 #服务器1的处理、应答函数，接收图片、显示、应答 def receive_img(rec_img): while True: # 接收数据: 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() #服务器2函数，接收消息、输出、应答 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() #主函数 创建服务器、绑定端口、创建运行两个进程、调用上面两个函数 def main(): #创建套接字 rec_img = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) rec_msg = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) #绑定本地地址端口 rec_img.bind((dest_ip, img_port)) rec_msg.bind((dest_ip, msg_port)) #创建进程 t_recimg = threading.Thread(target=receive_img, args=(rec_img,)) t_recmsg = threading.Thread(target=receive_msg, args=(rec_msg,)) #开始进程 t_recimg.start() t_recmsg.start() print('程序正常运行！！！') if __name__ == '__main__': main()

客户端1

udp_client_1.py

# -*- coding: utf-8 -*- import socket import cv2 import numpy as np import struct s = 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() #定义文件头 fhead = struct.pack('l',len(data)) # 发送文件头、数据: 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)) # 接收应答: cv2.waitKey(1) print(s.recv(1024).decode('utf-8')) s.close()

客户端2

udp_client_2.py

import socket import cv2 import numpy as np import struct import json import time #定义套接字 send_msg = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) #设置目标IP地址、端口号 target_ip = '127.0.0.1' target_port = 6666 #发送数据，等待应答 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')) 您可能感兴趣的文章:python实现同一局域网下传输图片python 实现上传图片并预览的3种方法(推荐)Python的Tornado框架实现图片上传及图片大小修改功能python定时采集摄像头图像上传ftp服务器功能实现python使用新浪微博api上传图片到微博示例python 使用socket传输图片视频等文件的实现方式python使用MQTT给硬件传输图片的实现方法Python SELENIUM上传文件或图片实现过程python 实现图片上传接口开发 并生成可以访问的图片urlpython实现opencv+scoket网络实时图传

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