nabeの雑記帳

IP Cameraの映像を中継するプログラムです。以下の機能があります。

• IPカメラへの自動再接続。
• 複数のIPカメラを登録し、接続できたカメラの映像を中継する。接続が切れたら、次に接続できたカメラに接続する。
• IPカメラに接続できていない時は、指定した画像（ブランクイメージ）を代わりに送信する。

VLCなどのIPCamストリーム受信ソフトでは、カメラとの接続が切れた場合に自動再接続を行ってくれないものがあります。またカメラと接続が切れたときにブランク画像を挿入したいこともあり、それを実現するためのソフトになります。

プログラム

Gistに置いたので、適当に拾ってください。

• ip-camera-relay.pl Perl用プログラム
• Windows用EXEファイル x64用
• ライセンス : GPLv2 or later
• http転送。パスワードなし。Motion JPEG（以下MJPEG）のみ対応。

使い方

$ ip-camera-relay.pl -p 8888 http://(camera-ip):port/stream-path

クライアント接続用に8888番ポートを開き、指定したカメラに接続します。カメラURLはブラウザから接続するURLではなく、ビデオストリームのURLを指定してください*1。

複数のカメラを指定すると、それぞれを順番に接続します。最初に接続できたストリームをクライアントに配信し、カメラとの接続が切れたら次に接続できたカメラの映像を送ります。

どのカメラとも接続できない時は、ブランク画像（標準では640x480の青い画像）を送信します。

その他オプションはヘルプを参照してください。

WebCamのプロトコル

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UPnPのマルチキャストパケットを中継するためのプログラムです。通常、同一ネットワーク内でしか使用できないUPnPを、ルーターを超えて使用できるようになります。

• 想定
• プログラム本体
• 仕組みの解説
• まとめ
• メモ
• ソース

想定

• DLNAサーバとクライアント（またはコントローラーとレンダー）がルーターを超えて存在する。
• それぞれネットワークAとBとすれば、A内のPCとB内のPCは互いに通信可能である（NATされていない）。
• どちらのネットワークにも属するPCが存在する。

「WiFiと有線LAN環境を同一ネットワークにしたくない」ただそれだけなのですが、そのせいでUPnP/DLNAが超えられず大変苦労しました……。

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要：winsock2

INTERFACE_INFO if_list[20];
unsigned long ifsize;
if (WSAIoctl(sock, SIO_GET_INTERFACE_LIST, 0, 0, &if_list,
	sizeof(if_list), &ifsize, 0, 0) == SOCKET_ERROR)
		throw("Failed Interface List");
int if_num = ifsize / sizeof(INTERFACE_INFO);
for (int i=0; i<if_num; i++) {
	sockaddr_in *adr_ip, *adr_net;
	adr_ip  = (sockaddr_in *)&if_list[i].iiAddress;
	adr_net = (sockaddr_in *)&if_list[i].iiNetmask;
	sockaddr.sin_addr.s_addr  = adr_ip ->sin_addr.s_addr;
	sockaddr.sin_addr.s_addr &= adr_net->sin_addr.s_addr;
	sockaddr.sin_addr.s_addr |= ~(adr_net->sin_addr.s_addr);
	// strcpy(s,inet_ntoa(sockaddr.sin_addr));
	sendto(sock, "Find", 4, 0, (struct sockaddr *)&sockaddr, sizeof(struct sockaddr));
}

UDPを受信してTCPにクローンするプログラム（複数クライアント対応）。本当はマルチスレッドで書いてあげるべきなのですが、そこまですると（実現する処理に対して）高級するぎる気がしたのでポーリングにしました。

というのも、TCPの通信エラーとかが出たときに（ブロックしないはずの）ソケットへの書き込み（データの送信）がバッファ一杯になるとストールして（止まって）しまうんですよね。もちろんソケットや書き込み時の関数はノンブロッキングに設定しておいても、です。C ではまだ確認していませんが、Perlで書いたときはそうでした。

TCP/IPはただ通信するだけなら簡単ですが、この手のエラー処理を考えはじめると非常に頭を使います。

プログラム

メイン部のみ。適当に main ルーチンを書けば Windows でも Unix系 でも動きます。

int	max_connections=100;
char	buffer[0x10000];
int	connection_pool[max_connections];

int accept_client(int listen_sock) {
	int sock, len;
	struct sockaddr_in sin;

	// accept
	len = sizeof(sin);
	sock = accept(listen_sock, (struct sockaddr *)&sin, &len);
	if (sock<0) error_return("client accept error");

	// 接続者情報
	printf("[%02d] Connection from %s\n", sock, inet_ntoa(sin.sin_addr));
	// ソケットの設定
	set_non_blocking(sock);
	return sock;
}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// server main
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
int udp2tcp_server_main(int udp_sock, int tcp_sock) {
	int i;
	char buf[1024];
	// select用の設定
	fd_set fdbits;
	fd_set fdbits_org;
	FD_ZERO(&fdbits_org);
	FD_SET(udp_sock, &fdbits_org);
	FD_SET(tcp_sock, &fdbits_org);

	while(1) {
		// Select
		memcpy(&fdbits, &fdbits_org, sizeof(fdbits_org));
		select(FD_SETSIZE, &fdbits, NULL, NULL, NULL);

		// New connection from TCP
		if ( FD_ISSET(tcp_sock, &fdbits) ) {
			int newsock = accept_client(tcp_sock);
			if (newsock>0) {
				// search for free connection pool point
				for(i=0; i<max_connections; i++)
					if (!connection_pool[i]) break;

				if (i<max_connections) {	// ソケット番号をセーブ
					FD_SET(newsock, &fdbits_org);
					connection_pool[i] = newsock;
					dbg("[%02d] save to connection_pool[%d]\n", newsock, i);
				} else {		// 接続を切る
					printf("Connections max\n");
					close(newsock);
				}
			}
		}

		// Recieved from UDP
		int size = 0;
		if ( FD_ISSET(udp_sock, &fdbits) ) {
			size = recv(udp_sock, buffer, BUF_SIZE, MSG_DONTWAIT);
			if (size<0) error_exit2("UDP recv error(%d)", size);
			dbg("[%02d] Recieved UDP %d bytes\n", udp_sock, size);
		}

		// TCP接続クライアントにデータを送信
		for(i=0; i<max_connections; i++) {
			int sock = connection_pool[i];
			if (!sock) continue;
			// socket からデータ受信
			if ( FD_ISSET(sock, &fdbits) ) {
				int s = recv(sock, buf, 1024, MSG_DONTWAIT);
				if (s<0) {
					FD_CLR(sock, &fdbits_org);
					connection_pool[i] = 0;
					dbg("[%02d] clear to connection_pool[%d]\n", sock, i);
					printf("[%02d] Connection close\n", sock);
					close(sock);
					continue;
				}
			}
			// データ送信
			if (size>0) {
				//int s = write(sock, buf, size);
				int s = send(sock, buf, size, MSG_DONTWAIT);
				dbg("[%02d] write TCP %d bytes\n", sock, s);
			}
		}
	}
}