如何移植视频流服务器

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

在嵌入式系统中，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
");
 }
}

fd_com = open ("/tmp/webcom",O_RDONLY,0666);
if (fd_com < 0)
{
 perror ("open the file webcom error");
}

2. 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;
   }
  }
 }

3. 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;
  }

 

　　审核编辑：汤梓红