使用Boost Asio的快速数据（图像）传输服务器客户端

Question

我是网络编程的新手，对于使用Boost Asio在客户端和服务器之间连续快速进行数据（图像）传输的最佳做法有一些疑问。重要的是，我们不能应用会降低图像质量的压缩。我们使用专用网络（54MBit），除了我们的网络以外，没有其他流量。我们建议您使用Boost Asio，因为它似乎很适合我们的需求。但是，由于Boost功能强大，对于像我这样的经验不足（提升）的开发人员来说，这是一个挑战。

我们希望开发一种尽可能简单的工具，该工具可以在客户端和服务器之间尽可能快地连续发送图像数据。基本上是流媒体。我们宁愿使用TCP，但是如果我们可以通过UDP显着提高性能，则我们不介意偶尔丢失数据包。

数据是无符号字符缓冲区（640x480px = 307200字节= 2.34MBit，单色）。

我从Asio教程开始，然后处理sync，async，UDP，TCP项目。现在，我能够以〜10fps的速率发送数据，使用TCP的每个图像发送的速率为〜0.1ms，而使用UDP的发送速率为〜13fps。这太慢了。我期望在54MBit网络中发送2.4MBit会更快。

今天，我不再使用数据的序列化，存档和压缩（zip）等功能。我认为这将改善转职，但我想知道是否必须满足我的期望和/或是否必须完全改变自己的方法？

数据序列化是使用Asio进行数据流传输的方式吗？zip压缩可能会大大改善传输吗？是否有替代方法或框架？

TCP服务器代码示例

// sends data whenever it receives a request by the client
int main(int argc, char* argv[])
{
init_image_buffer();
try
{
    boost::asio::io_service io_service;

    tcp::acceptor acceptor(io_service, tcp::endpoint(tcp::v4(), 13));

    for (;;)
    {
        tcp::socket socket(io_service);
        acceptor.accept(socket);

        boost::system::error_code ignored_error;
        boost::asio::write(socket, boost::asio::buffer(image_buffer),
            boost::asio::transfer_all(), ignored_error);
    }
}
catch (std::exception& e)
{
    std::cerr << e.what() << std::endl;
}

return 0;
}

TCP客户端代码示例

我意识到这段代码不是最佳的。但是我无法弄清楚如何通过这种方法保持连接并请求新数据。

int main(int argc, char* argv[])
{
Clock clock;
clock.Initialise();

float avg = 0.0;
float min = 1000000.0;
float max = 0.0;
float time = 0.0;

// sending multiple images
for(int j=0;j<IMAGE_COUNT;j++){

    try
    {
        clock.GetTime();
        if (argc != 2)
        {
            std::cerr << "Usage: client <host>" << std::endl;
            return 1;
        }

        boost::asio::io_service io_service;

        tcp::resolver resolver(io_service);
        tcp::resolver::query query(argv[1], 13);
        tcp::resolver::iterator endpoint_iterator = resolver.resolve(query);
        tcp::resolver::iterator end;

        tcp::socket socket(io_service);
        boost::system::error_code error = boost::asio::error::host_not_found;

        while (error && endpoint_iterator != end)
        {
            socket.close();
            socket.connect(*endpoint_iterator++, error);
        }
        if (error)
            throw boost::system::system_error(error);

        // we read all received data but do NOT save them into a dedicated image buffer
        for (;;)
        {
            boost::array<unsigned char, 65536> temp_buffer;
            boost::system::error_code error;

            size_t len = socket.read_some(boost::asio::buffer(temp_buffer), error);

            if (error == boost::asio::error::eof)
                break; // Connection closed cleanly by peer.
            else if (error)
                throw boost::system::system_error(error); // Some other error.

        }

        time = clock.GetTime();
    }
    catch (std::exception& e)
    {
        std::cerr << e.what() << std::endl;
    }

    // calculate some time transfer statistics
    avg+=time;
    if(time < min) min = time;
    if(time > max) max = time;

}
std::cout << "avg: " << avg/(float)IMAGE_COUNT << " freq: " << 1.0/(avg/(float)IMAGE_COUNT) << std::endl;
std::cout << "min: " << min << " max: " << max << std::endl;

return 0;
 }

Answer 1

不是真正具体的答案，但有一些提示：

使用 TCP。对于数据传输来说，速度要快得多，因为所有的包检查和重新发送都是内置的并且速度超快。哎呀，它是为了数据传输而发明的。仅当您需要像 FPS 游戏一样实时发送大量单个包时才使用 UDP。

使用快速无损压缩算法，例如FastLZ（我刚刚使用Google找到它，我没有这方面的经验）。它不会像纯粹的有损图像压缩算法一样好，因为它知道它正在处理图像，因此具有某些“优势”，但它可以处理任何类型的数据并对其进行压缩。