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6.5 KiB
C#
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using Microsoft.Extensions.Hosting;
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using OpenCvSharp;
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using SHH.Contracts;
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using SHH.NetMQ;
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namespace SHH.CameraSdk
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{
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/// <summary>
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/// ZeroMQ 消息桥接服务（后台服务）。
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/// 核心职责：订阅系统全局视频帧广播，将帧数据编码为标准协议格式后，通过 ZeroMQ 分发至外部系统。
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/// 设计特性：
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/// <para>1. 无侵入集成：通过订阅 GlobalStreamDispatcher 事件，无需修改原有帧处理流程。</para>
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/// <para>2. 自动适配：支持动态增删设备，无需手动注册设备监听。</para>
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/// <para>3. 安全隔离：帧数据深拷贝，避免跨线程内存访问冲突。</para>
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/// </summary>
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public class ZeroMqBridgeService : BackgroundService
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{
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#region --- 依赖注入字段 ---
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/// <summary>
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/// ZeroMQ 分发服务器（用于广播帧数据至多个订阅端）
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/// </summary>
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private readonly DistributorServer _distributor;
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/// <summary>
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/// ZeroMQ 转发客户端（用于定向推送帧数据至指定目标）
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/// </summary>
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private readonly ForwarderClient _forwarder;
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#endregion
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#region --- 构造函数 ---
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/// <summary>
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/// 初始化 <see cref="ZeroMqBridgeService"/> 实例。
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/// </summary>
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/// <param name="distributor">ZeroMQ 分发服务器实例（通过 DI 注入）</param>
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/// <param name="forwarder">ZeroMQ 转发客户端实例（通过 DI 注入）</param>
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public ZeroMqBridgeService(DistributorServer distributor, ForwarderClient forwarder)
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{
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_distributor = distributor ?? throw new ArgumentNullException(nameof(distributor));
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_forwarder = forwarder ?? throw new ArgumentNullException(nameof(forwarder));
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}
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#endregion
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#region --- 后台服务核心逻辑 ---
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/// <summary>
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/// 启动后台服务，订阅全局视频帧广播。
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/// </summary>
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/// <param name="stoppingToken">服务停止令牌（用于优雅关闭）</param>
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protected override Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
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{
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Console.WriteLine("[ZeroMQ Bridge] 正在连接全局视频帧广播总线...");
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// 订阅全局帧广播事件：所有设备的帧数据都会触发该事件
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// 无需手动绑定设备，动态增删的设备自动适配
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GlobalStreamDispatcher.OnGlobalFrame += OnGlobalFrameReceived;
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Console.WriteLine("[ZeroMQ Bridge] 全局总线连接成功！已开始监听所有设备帧数据。");
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Console.WriteLine("[ZeroMQ Bridge] 说明：动态增删的设备会自动转发，无需重启服务。");
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// 返回空任务：服务通过事件驱动，无需阻塞主线程
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return Task.CompletedTask;
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}
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/// <summary>
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/// 停止后台服务，取消事件订阅以避免内存泄漏。
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/// </summary>
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/// <param name="cancellationToken">取消令牌</param>
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public override Task StopAsync(CancellationToken cancellationToken)
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{
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Console.WriteLine("[ZeroMQ Bridge] 正在停止服务，取消全局总线订阅...");
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// 取消事件订阅：必须执行，否则会导致内存泄漏
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GlobalStreamDispatcher.OnGlobalFrame -= OnGlobalFrameReceived;
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Console.WriteLine("[ZeroMQ Bridge] 服务已安全停止。");
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return base.StopAsync(cancellationToken);
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}
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#endregion
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#region --- 帧数据处理核心逻辑 ---
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/// <summary>
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/// 全局帧数据接收回调（事件处理函数）。
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/// 处理流程：安全检查 → 帧数据深拷贝 → JPG 编码 → 封装为标准协议 → ZeroMQ 分发。
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/// </summary>
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/// <param name="deviceId">产生该帧的设备唯一标识</param>
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/// <param name="frame">智能帧对象（包含原始/处理后图像数据）</param>
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private void OnGlobalFrameReceived(long deviceId, SmartFrame frame)
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{
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try
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{
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// 1. 安全校验：跳过空帧或已释放的帧
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var sourceMat = frame.TargetMat ?? frame.InternalMat;
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if (sourceMat == null || sourceMat.Empty() || sourceMat.IsDisposed)
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return;
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// 2. 深拷贝图像数据：避免跨线程访问冲突（原帧可能被其他模块异步释放）
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using var safeMat = sourceMat.Clone();
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// 3. 图像编码：将 OpenCV Mat 转换为 JPG 字节数组（质量70，平衡画质与性能）
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var jpgEncodeParams = new int[] { (int)ImwriteFlags.JpegQuality, 70 };
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byte[] jpgBytes = safeMat.ImEncode(".jpg", jpgEncodeParams);
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// 4. 封装为标准传输协议：使用 SHH.Contracts 中的 VideoPayload 统一格式
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var videoPayload = new VideoPayload
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{
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CameraId = deviceId.ToString(), // 设备ID（转为字符串，兼容协议标准）
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CaptureTime = DateTime.Now, // 帧采集时间（当前时间）
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DispatchTime = DateTime.Now, // 帧分发时间（当前时间）
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OriginalWidth = safeMat.Width, // 图像原始宽度（编码后宽度）
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OriginalHeight = safeMat.Height, // 图像原始高度（编码后高度）
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OriginalImageBytes = jpgBytes // JPG 编码后的二进制数据
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};
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// 5. 传递订阅者ID：保持与原帧的订阅者关联
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if (frame.SubscriberIds.Any())
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videoPayload.SubscriberIds.AddRange(frame.SubscriberIds);
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// 6. ZeroMQ 分发：同时执行广播和定向推送（根据业务需求选择，可按需注释）
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_distributor.Broadcast(videoPayload); // 广播给所有订阅端
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_forwarder.Push(videoPayload); // 定向推送给指定目标
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// 调试日志（生产环境建议注释，避免性能损耗）
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// Console.WriteLine($"[ZeroMQ Bridge] 转发设备 {deviceId} 帧数据，大小：{jpgBytes.Length / 1024}KB");
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}
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catch (Exception ex)
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{
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// 异常隔离：单个帧处理失败不影响整体服务运行
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Console.WriteLine($"[ZeroMQ Bridge] 帧转发失败（设备ID：{deviceId}）：{ex.Message}");
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}
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}
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#endregion
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}
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