Raspberry Pi:使用VLC流媒体网络摄像头:罗技C920 [没有转码的H264视频+音频+ LED控制] - SpyCam/BabyCam

Question

我有一个RaspberryPi和一个Logitech C920网络摄像头.我想使用这些设备作为监视/ babycam,即:通过HTTP(或任何其他协议)流式传输音频+视频,无需CPU密集视频转码

C920网络摄像头能够本地传输H264,因此理论上我不需要让RaspberyPi + VLC对视频流进行转码.

内置的C920麦克风流似乎不包含在网络摄像头流中.凸轮和麦克风是2个独立的设备.

C920还有一个内置LED指示灯.我想控制它以避免LED在录制时发光.

我怎样才能做到这一点？

Answer 1

该解决方案经过测试并使用下面显示的版本.使用这种方法,RaspberryPi3总是大约5%的CPU.

编辑2018-11-18:人们还可以在RaspiVWS项目主页上看到一体化解决方案原型(对于好奇的人,请参阅GitHub项目)

0.初步检查

1.网络摄像头视频配置

2.麦克风识别

3.使用VLC流

4.使RaspberryPi3 +成为Wifi接入点 (如果您没有现有的网络连接您的Pi)

5.启动时的脚本或服务

6. [编辑]附加命令:无限循环录制和分割视频

7. [EDIT]在给定时刻执行程序

8. [编辑]故障排除

0.初步检查

答案是使用Raspbian 9.4 Stretch.使用以下命令检查您的版本:

lsb_release -a

你应该看到:

No LSB modules are available.
Distributor ID: Raspbian
Description:    Raspbian GNU/Linux 9.4 (stretch)
Release:        9.4
Codename:       stretch

我们可以依靠以下工具:

• v4l允许控制网络摄像头.它提供了v4l2-ctl允许我们控制和配置网络摄像头的命令.
• VLC不仅是视频播放器,还具有强大的流媒体功能

您可以使用以下命令安装它们:

sudo apt-get install vlc
sudo apt-get install v4l-utils

安装完所有内容后,即可配置C920网络摄像头.

1.网络摄像头视频配置

v4l2-ctl --all 列出所有可用设备及其配置

pi@raspberrypi:~ $ v4l2-ctl --all
Driver Info (not using libv4l2):
    Driver name   : uvcvideo
    Card type     : HD Pro Webcam C920
    Bus info      : usb-3f980000.usb-1.5
    Driver version: 4.14.30
    Capabilities  : 0x84200001
        Video Capture
        Streaming
        Extended Pix Format
        Device Capabilities
    Device Caps   : 0x04200001
        Video Capture
        Streaming
        Extended Pix Format
Priority: 2
Video input : 0 (Camera 1: ok)
Format Video Capture:
    Width/Height      : 1920/1080
    Pixel Format      : 'H264'
    Field             : None
    Bytes per Line    : 3840
    Size Image        : 4147200
    Colorspace        : sRGB
    Transfer Function : Default
    YCbCr/HSV Encoding: Default
    Quantization      : Default
    Flags             : 
Crop Capability Video Capture:
    Bounds      : Left 0, Top 0, Width 1920, Height 1080
    Default     : Left 0, Top 0, Width 1920, Height 1080
    Pixel Aspect: 1/1
Selection: crop_default, Left 0, Top 0, Width 1920, Height 1080
Selection: crop_bounds, Left 0, Top 0, Width 1920, Height 1080
Streaming Parameters Video Capture:
    Capabilities     : timeperframe
    Frames per second: 30.000 (30/1)
    Read buffers     : 0
                     brightness (int)    : min=0 max=255 step=1 default=-8193 value=128
                       contrast (int)    : min=0 max=255 step=1 default=57343 value=128
                     saturation (int)    : min=0 max=255 step=1 default=57343 value=128
 white_balance_temperature_auto (bool)   : default=1 value=1
                           gain (int)    : min=0 max=255 step=1 default=57343 value=255
           power_line_frequency (menu)   : min=0 max=2 default=2 value=2
      white_balance_temperature (int)    : min=2000 max=6500 step=1 default=57343 value=4822 flags=inactive
                      sharpness (int)    : min=0 max=255 step=1 default=57343 value=128
         backlight_compensation (int)    : min=0 max=1 step=1 default=57343 value=0
                  exposure_auto (menu)   : min=0 max=3 default=0 value=3
              exposure_absolute (int)    : min=3 max=2047 step=1 default=250 value=333 flags=inactive
         exposure_auto_priority (bool)   : default=0 value=1
                   pan_absolute (int)    : min=-36000 max=36000 step=3600 default=0 value=0
                  tilt_absolute (int)    : min=-36000 max=36000 step=3600 default=0 value=0
                 focus_absolute (int)    : min=0 max=250 step=5 default=8189 value=0 flags=inactive
                     focus_auto (bool)   : default=1 value=1
                  zoom_absolute (int)    : min=100 max=500 step=1 default=57343 value=100
                      led1_mode (menu)   : min=0 max=3 default=3 value=3
                 led1_frequency (int)    : min=0 max=255 step=1 default=0 value=0

最后两行为我们提供了控制内置LED指示灯的线​​索,例如,停用LED指示灯.该-d0参数指示应在哪个设备上应用修改(如果您更改了几个凸轮或其设备名称)

v4l2-ctl -d0 --set-ctrl=led1_mode=0
v4l2-ctl -d0 --set-ctrl=led1_frequency=30

2.麦克风识别

该命令arecord -l将为我们提供ALSA设备列表.(ALSA是RaspberryPi中的音频管理器)

pi@raspberrypi:~ $ arecord -l
**** Liste des Périphériques Matériels CAPTURE ****
carte 1: C920 [HD Pro Webcam C920], périphérique 0: USB Audio [USB Audio]
  Sous-périphériques: 1/1
  Sous-périphérique #0: subdevice #0

这意味着内置麦克风位于上面hardware 1, periph 0.您可以在命令行中检查它alsamixer -c 1 -V capture

3.使用VLC流

可以使用命令行启动VLC.由于我们没有在单个流访问中混合在一起的视频和音频,我们需要让VLC这样做.它是transcodingVLC功能的作用.

1. 通过HTTP流

我们也希望通过HTTP流,VLC也可以实现.

cvlc v4l2:///dev/video0:chroma=h264 :input-slave=alsa://hw:1,0 --sout '#transcode{acodec=mpga,ab=128,channels=2,samplerate=44100,threads=4,audio-sync=1}:standard{access=http,mux=ts,mime=video/ts,dst=:8099}'

说明

• v4l2:///dev/video0:chroma=h264提供VLC输入数据:它从/ dev/video0抓取视频流并且它是h264编码(如果您的网络摄像头是第0个视频设备,它也可能是另一个数字,请参阅v4l2-ctl --all命令)
• :input-slave=alsa://hw:1,0告诉VLC使用视频获取另一个输入流.它是从arecord上面识别的音频流
• --sout 告诉VLC如何处理输出流
• #transcode{acodec=mpga,ab=128,channels=2,samplerate=44100,threads=4,audio-sync=1}告诉VLC mpga使用所有4个RaspberryPi3 +内核将音频转换为编解码器,128 kbits/s,2个通道,44100 Hz采样.audiosync是可选的.我花了一些时间才意识到这一点:网络摄像头h264视频流保持不变(没有视频转码).
• :standard{access=http,mux=ts,mime=video/ts,dst=:8099} 告诉VLC使用TS多路复用格式在端口8099上提供HTTP流.

在任何其他设备上,您可以使用VLC访问RaspberryPi3 + VLC流: vlc http://<raspberrypi-ip>:8099

它适用于任何VLC客户端:

• 视窗
• UNIX
• 苹果电脑
• 使用VLC app(3.0.3(305))通过iPhone 7(v11.2.1(15C153))确认

注意:将视频已经在H264 1920x1080 30fps的网络摄像头输出中节省了大量的RaspberryPi3 + CPU.

2. 不同的容器

您还可以记录到各种容器,甚至容器+流,这里有一些例子:

• 记录到MKV cvlc v4l2:///dev/video0:chroma=h264 :input-slave=alsa://hw:1,0 --sout '#transcode{acodec=mpga,ab=128,channels=2,samplerate=44100,threads=4,audio-sync=1}:standard{access=file,mux=mkv,dst='/home/pi/Webcam_Record/MyVid.mkv'}'

• 记录到MP4 cvlc v4l2:///dev/video0:chroma=h264 :input-slave=alsa://hw:1,0 --sout '#transcode{acodec=mpga,ab=128,channels=2,samplerate=44100,threads=4,audio-sync=1}:standard{access=file,mux=mp4,dst='/home/pi/Webcam_Record/MyVid.mp4'}'

• 记录+流 cvlc v4l2:///dev/video0:chroma=h264 :input-slave=alsa://hw:1,0 --sout '#transcode{acodec=mpga,ab=128,channels=2,samplerate=44100,threads=4,audio-sync=1}:duplicate{dst=standard{access=file,mux=mp4,dst='/home/pi/Webcam_Record/MyVid.mp4'},dst=standard{access=http,mux=ts,mime=video/ts,dst=:8099}}'

  3. 格式化文件名,时间戳

您还可以使用格式化的字符串作为文件名.像这样的前缀命令:

cvlc --sout-file-format v4l2:///dev/video0:<...> dst='/home/pi/Webcam_Record/%F_%T_MyVid.mp4'}

它将生成一个名为YYYY-MM-DD_HH:MM:SS_MyVid.mp4(:在unix文件名中授权,但不在Windows文件名中授权)的文件

4.使RaspberryPi3 +成为Wifi接入点

如果您没有现有的网络连接您的Pi:您可以按照官方RaspberryPi3 +网站上的说明操作:https://www.raspberrypi.org/documentation/configuration/wireless/access-point.md

否则,如果您已经拥有网络,则可以使用其IP连接到您的pi.见第3部分

在任何其他设备上,您可以使用VLC访问RaspberryPi3 + VLC流: vlc http://<raspberrypi-ip>:8099

5.启动时的脚本

您可以将许多命令放入bash文件中my_bash_file.sh.例如 :

#!/bin/bash
# auto stream launch + led off
#cvlc -vvv for verbose debug

# change this value to adapt to your webcam device number
deviceNb=0

# force video format + led off
v4l2-ctl -d${deviceNb} --set-fmt-video=width=1920,height=1080,pixelformat=1 --set-ctrl=led1_mode=0

# if delay needed 
# cvlc v4l2:///dev/video${deviceNb}:chroma=h264 :input-slave=alsa://hw:1,0  :live-caching=2500  --sout '#transcode{acodec=mpga,ab=128,channels=2,samplerate=44100,threads=4,audio-sync=1}:standard{access=http,mux=ts,mime=video/ts,dst=:8099}'

# no delay
cvlc v4l2:///dev/video${deviceNb}:chroma=h264 :input-slave=alsa://hw:1,0 --sout '#transcode{acodec=mpga,ab=128,channels=2,samplerate=44100,threads=4,audio-sync=1}:standard{access=http,mux=ts,mime=video/ts,dst=:8099}'

1. 基本方法

然后,您可以使rc.local脚本使用您的自定义脚本在启动时执行.您可以按照官方RaspberryPi3 +网站的说明进行操作:https://www.raspberrypi.org/documentation/linux/usage/rc-local.md

2. 另一种方法:创建一个deamon服务

假设找到了所有必要的bash命令,我们将创建一个"网络摄像头流"服务 /home/pi/Webcam_Record/vlc_webcam_stream_service.sh

cd /lib/systemd/system/
sudo nano webcam-stream.service

写下来:

[Unit]
Description=Custom Webcam Streaming Service
After=multi-user.target

[Service]
Type=simple
ExecStart=/home/pi/Webcam_Record/vlc_webcam_stream_service.sh
Restart=on-abort

[Install]
WantedBy=multi-user.target

使服务文件和脚本可执行:

sudo chmod 644 /lib/systemd/system/webcam-stream.service
chmod +x /home/pi/Webcam_Record/vlc_webcam_stream.sh

允许VLC以root身份执行:

sudo sed -i 's/geteuid/getppid/' /usr/bin/vlc

重新加载deamons并启用我们的服务:

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable webcam-stream.service

检查它是否被识别并正常工作:

sudo service webcam-stream status
sudo service webcam-stream start

您可以与另一台计算机核实视频是否正确流式传输.请注意,在服务运行时,网络摄像头将不可用.

完成后,您可以连接到RaspberryPi3 + wifi接入点并访问您的视频流.

6. [编辑]附加命令:无限循环录制和分割视频

以下bash脚本允许使用带时间戳的文件名和流式传输无限录制15秒长的视频

#!/bin/bash
# auto stream launch + led off
#cvlc -vvv for verbose debug

# adapt to video device name
deviceNb=1

# loop duration
duration=15

#infinite recording
#loopOption=
loopOption=--loop

# force video format + led off
v4l2-ctl -d ${deviceNb} --set-fmt-video=width=1920,height=1080,pixelformat=1 --set-ctrl=led1_mode=0

# if delay needed :live-caching=2500
cvlc --sout-file-format --run-time=${duration} ${loopOption} v4l2:///dev/video${deviceNb}:chroma=h264 :input-slave=alsa://hw:1,0 --sout '#transcode{acodec=mpga,ab=128,channels=2,samplerate=44100,threads=4,audio-sync=1}:duplicate{dst=standard{access=file,mux=mp4,dst='/home/pi/Webcam_Record/%F_%T_Spy.mp4'}:dst=standard{access=http,mux=ts,mime=video/ts,dst=:8099}'

7. [EDIT]在给定时刻执行程序

编辑04 Aug 2018

要在今天14:00启动执行,您可以使用以下命令:

./my_vlc_webcam_script.sh | at 1400

有关at详细信息,请参阅命令手册.

8.故障排除

编辑07年7月1日

我最近在dist-upgrade之后遇到了VLC错误:

VLC media player 2.2.6 Umbrella (revision 2.2.6-0-g1aae78981c)
[00acb230] pulse audio output error: PulseAudio server connection failure: Connection refused

我找到的解决方案是在GUI模式下启动VLC并将默认音频设备更改为ALSA(而不是自动).我也可以在命令行中完成.请参阅PulseAudio中的VLC问题解决方案

cvlc -A alsa,none --alsa-audio-device default