彭老师在录制的《物联网综合项目实战》课程中,在web页面中加入了实时监控摄像头的功能,特地整理了一篇如何移植视频流服务器的文章,供大家学习。

 

 

一、嵌入式视频图像开源库

 

嵌入式系统中,常用的视频图像处理开源系统有:luvcview、cheese、motion、mjpg-streamer或者ffmpeg,其中:

 

• luvcview: 基于V4L2、SDL的程序,支持拍照录像,参数调节,代码精简实用,适合学习V4L2编程

• cheese:基于V4L2、GTK的程序,支持拍照录像,特殊视频效果

• motion:移动侦测拍照程序

• mjpg-streamer:网络摄像机程序

 

二、mjpg-streamer简介

 

MJPG-streamer是一个优秀的开源project,它可以通过HTTP的方式访问linux上面的兼容摄像头,从而做到远程视频传输的效果。

 

MJPG-streamer从webcam摄像头采集图像,把他们以流的形式通过基于ip的网络传输到浏览器如Firehox,Cambozola,VLC播放器,Windows的移动设备或者其他拥有浏览器的移动设备。

 

它可以利用某些webcams的硬件压缩功能来降低服务器CPU的开销。

 

它为嵌入式设备和一些常规服务器提供了一个轻量且更少CPU消耗的方案,因为它无需为视频帧压缩浪费大量的计算效率。

 

三、测试摄像头

 

 

1)按上图的方式将罗技摄像头连接入虚拟机

 

2)下载安装cheese 检测摄像头是否能够正常工作

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install cheese

ubuntu 16.04已经自带该程序

 

3)测试

 

摄像头连接后会生成以下设备文件

root@ubuntu:/home/peng/work# ls /dev/video0 -l
crw-rw----+ 1 root video 81, 0 Mar 25 07:18 /dev/video0

 

运行

root@ubuntu:/home/peng/work# cheese 

 

 

四、移植

 

安装准备:

 

1. 安装前准备

sudo apt-get install libsdl1.2-dev subversion
sudo apt-get install libjpeg62-dev
sudo apt-get install imagemagick
 

2. 下载mjpeg-streamer

git clone https://github.com/shrkey/mjpg-streamer

如果没有安装git,执行以下命令

sudo apt-get install git

 

3. 编译安装

cd mjpg-streamer/mjpg-streamer

 

 

root@ubuntu:/home/peng/work/camera/mjpg-streamer# tree -L 1 ./
./
├── doc
├── mjpeg-client     #分别有 linux和windows 的客户端
├── mjpg-streamer    #目录下提供了 的执行程序和各个输入输出设备组件
├── mjpg-streamer-experimental
├── mjpg-streamer.tar.gz
├── README.md
├── udp_client
└── uvc-streamer     #目录下提供了 uvc-streamer的可执行目录

6 directories, 2 files

 

ps:重新编译前,需要执行

 

make
sudo make install
root@ubuntu:/home/peng/work/camera/mjpg-streamer/mjpg-streamer# make install
install --mode=755 mjpg_streamer /usr/local/bin
install --mode=644 input_uvc.so output_file.so output_udp.so output_http.so input_testpicture.so input_file.so /usr/local/lib/
install --mode=755 -d /usr/local/www
install --mode=644 -D www/* /usr/local/www

 

编译生成的库文件功能

(1)input_testpicture.so。这是一个图像测试插件,它将预设好的图像编译成一个头文件,可以在没有摄像头的情况下传输图像,从而方便调试程序。

(2)input_uvc.so。此文件调用USB摄像头驱动程序V4L2,从摄像头读取视频数据。

(3)input_control.so。这个文件实现对摄像头转动的控制接口。

(4)output_http.so。这是一个功能齐全的网站服务器,它不仅可以从单一文件夹中处理文件,还可以执行一定的命令,它可以从输入插件中处理一幅图像,也可以将输入插件的视频文件根据现有M-JPEG标准以HTTP视频数据服务流形式输出。

(5)output_file.so。这个插件的功能是将输入插件的JPEG图像存储到特定的文件夹下,它可以用来抓取图像。

 

4 修改脚本

 

修改脚本文件

/home/peng/work/camera/mjpg-streamer/mjpg-streamer/start.sh
./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so -y" -o "./output_http.so -w ./www" -o "./output_file.so -f /www/pice -d 15000"

 

"./input_uvc.so -y" :指定摄像头是YUV,默认是JPEG,一口君使用的罗技摄像头是YUV
"./output_http.so -w ./www" :指定web服务器根目录./www,我们可以通过浏览器测试摄像头
"./output_file.so -f /www/pice -d 15000" : 指定拍照保存照片目录/www/pice,并且每15s保存一次照片

 

也可以指定分辨率:

./mjpg_streamer -i "input_uvc.so -d /dev/video0 -n -y -r 640x480 -f 30" -o "./output_http.so -w ./www" -o "./output_file.so -f /www/pice -d 15000"

 

市面上有的摄像头支持格式有YUV,MJPEG,H264 ;mjpg-stream支持MJPEG和YUV两种格式

 

5 测试

 

运行

./start.sh

 

(1)网页测试

 

 

(2)网页视频流测试

 

 

(3) 拍照功能实现

 

浏览器上地址栏输入如下内容:

http://127.0.0.1:8080/?action=snapshot

 

或者

http://127.0.0.1:8080/?action=stream

 

snapshot 表示每次抓拍一张图形显示在网页上,stream 表示视频流也就是连续的图 像

 

6. 补充

一口君还使用了一款z-star摄像头,该款摄像头不要添加-y选项

 

./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so  -d /dev/video0" -o "./output_http.so -w ./www" -o "./output_file.so -f /www/pice -d 150000"

有时候摄像头生成的设备文件不是/dev/video0

 

我们需要对应参数:

-d /dev/video1

 

五、代码流程

 

 

六、支持单拍、连拍

 

由于 mjpg_stream 中 output-file.so 能实现连续拍照的功能,不能实现单拍或 连拍几张的功能所以需要对 output_file 原码进行修改。修改文件目录:

 

peng@ubuntu:~/work/camera/mjpg-streamer/mjpg-streamer/plugins/output_file/output_file.c

 

  1. 在 196 行 函数 voidworker_thread(voidarg) 体中加入以下代码:
char buf[10];   //用于存放从管道读取的命令
int flags = 0;   //拍照标志,1:表示11张照片,2:表示1张照片
int fd_com = 0; //打开管道的文件描述符

int stop_num = 0; //拍照计数

if ( access("/tmp/webcom",F_OK) < 0 )    //创建有名管道用于接收拍照命令
{
 if ( mkfifo("/tmp/webcom",0666 ) < 0)
 {
  printf("photo fifo create failed\n");
 }
}

fd_com = open ("/tmp/webcom",O_RDONLY,0666);
if (fd_com < 0)
{
 perror ("open the file webcom error");
}
  1. 在229行 while( ok >= 0 && !pglobal->stop){ 后加入
if (flags == 0)
 {
  while(1)
  {
   read(fd_com,buf,sizeof(buf));
   if (strncmp(buf,"danger",6) == 0)    //拍11张照片
   {
    flags = 1;
    bzero(buf,sizeof(buf));
    break;
   }

   if (strncmp(buf,"one",3) == 0)   //拍1张照片
   {
    flags = 2;
    bzero(buf,sizeof(buf));
    break;
   }
  }
 }
  1. 在355行
355         /* if specified, wait now */
356         if(delay > 0) {
357             usleep(1000 * delay);
358         }

后加入

  stop_num++;
  if (flags == 1)        //判断拍照的数量
  {
   if  ( stop_num > 9)
   {
    stop_num = 0;
    flags = 0;
   }
  }
  else if (flags == 2)
  {
   stop_num = 0;
   flags = 0;
  }