使用广播或多播发送数据简单举例

原创于 2025-07-18 13:27:49 发布 · 327 阅读

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当相机配置为使用广播或多播发送数据时，通常用于将视频流或图像数据发送到网络中的多个接收设备。以下是一个基于 UDP 协议的具体例子，展示如何使用广播或多播发送数据。

场景描述

相机：将捕获的图像数据打包为 UDP 数据包。
网络配置：
- 广播地址：255.255.255.255（同一子网内的所有设备）。
- 多播地址：239.255.1.1（特定多播组，跨子网支持）。
接收端：多个设备监听广播或多播地址，接收数据。

代码示例

1. 相机端（发送端）

#include <QUdpSocket>
#include <QByteArray>
#include <QTimer>
#include <QDebug>

class CameraSender : public QObject {
    Q_OBJECT

public:
    CameraSender(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {
        udpSocket = new QUdpSocket(this);

        // 模拟定时发送数据（例如，每秒发送一次图像数据）
        QTimer *timer = new QTimer(this);
        connect(timer, &QTimer::timeout, this, &CameraSender::sendData);
        timer->start(1000); // 每秒触发一次
    }

private slots:
    void sendData() {
        // 模拟生成图像数据（例如，100 字节的随机数据）
        QByteArray imageData;
        for (int i = 0; i < 100; ++i) {
            imageData.append(static_cast<char>(qrand() % 256));
        }

        // 广播地址（同一子网）
        QHostAddress broadcastAddress("255.255.255.255");
        // 或者多播地址（特定多播组）
        // QHostAddress multicastAddress("239.255.1.1");

        quint16 port = 12345; // 目标端口

        // 发送数据
        qint64 bytesSent = udpSocket->writeDatagram(imageData, broadcastAddress, port);
        // qint64 bytesSent = udpSocket->writeDatagram(imageData, multicastAddress, port);

        if (bytesSent == -1) {
            qDebug() << "Failed to send data:" << udpSocket->errorString();
        } else {
            qDebug() << "Sent" << bytesSent << "bytes to broadcast/multicast address";
        }
    }

private:
    QUdpSocket *udpSocket;
};

2. 接收端

#include <QUdpSocket>
#include <QDebug>

class Receiver : public QObject {
    Q_OBJECT

public:
    Receiver(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {
        udpSocket = new QUdpSocket(this);

        // 绑定到所有接口的指定端口，接收广播或多播数据
        QHostAddress address = QHostAddress::AnyIPv4; // 或者 QHostAddress("239.255.1.1") 对于多播
        quint16 port = 12345;

        if (udpSocket->bind(address, port)) {
            qDebug() << "Listening for data on port" << port;
            connect(udpSocket, &QUdpSocket::readyRead, this, &Receiver::processPendingDatagrams);
        } else {
            qDebug() << "Failed to bind to port" << port << ":" << udpSocket->errorString();
        }
    }

private slots:
    void processPendingDatagrams() {
        while (udpSocket->hasPendingDatagrams()) {
            QByteArray buffer;
            buffer.resize(udpSocket->pendingDatagramSize());

            QHostAddress sender;
            quint16 senderPort;

            udpSocket->readDatagram(buffer.data(), buffer.size(), &sender, &senderPort);

            qDebug() << "Received data from" << sender.toString() << ":" << senderPort;
            qDebug() << "Data:" << buffer.toHex(); // 打印接收到的数据（十六进制）
        }
    }

private:
    QUdpSocket *udpSocket;
};

关键点说明

1. 广播 vs 多播

广播：
- 地址：255.255.255.255（同一子网内的所有设备）。
- 缺点：无法跨子网传输，可能会被路由器丢弃。
多播：
- 地址：239.0.0.0 到 239.255.255.255 范围内的地址。
- 优点：可以跨子网传输，需要路由器支持多播。

2. 接收端绑定

接收端需要绑定到：
- 广播时：QHostAddress::AnyIPv4（监听所有接口）。
- 多播时：
  - 绑定到特定端口（如 12345）。
  - 加入多播组（在某些系统中需要额外设置，如 udpSocket->joinMulticastGroup(QHostAddress("239.255.1.1"))）。

3. 端口一致性

发送端和接收端必须使用相同的端口号。

4. 数据包大小

UDP 数据包的最大大小为 65507 字节（实际受限于网络 MTU，通常为 1500 字节左右）。
如果图像数据较大，需要分片发送或使用其他协议（如 TCP）。

运行结果

发送端：
- 每秒发送一次模拟的图像数据。
- 控制台输出：
```
Sent 100 bytes to broadcast/multicast address
```
接收端：
- 接收数据并打印发送端地址和数据。
- 控制台输出：

Listening for data on port 12345
Received data from 192.168.1.100 : 12345
Data: "64a3b2c1..." // 十六进制数据

总结

广播适用于同一子网内的简单数据分发。
多播适用于跨子网的数据分发，但需要网络支持。
使用 QUdpSocket 可以方便地实现广播和多播功能，适合实时性要求较高的场景（如视频流传输）。