Туториал RaspberryPiCamera v.1.3. Видео через интернет от Raspberry Pi

Задача довольно проста, передать видео от Raspberry Pi, к которой подключена камера Raspicam через интернет на другой хост с windows, либо linux или даже macos. В этой теме буду потихоньку раскрывать нюансы и тонкости этого дела. Когда тема заполнится скомпилирую все сообщения и выложу статью в блог.
Всего есть несколько вариантов передачи видео от raspberry pi.

​

Официальный метод передачи видео

Сообщество RaspberryPi предлагает свой официальный метод передачи данных с камеры RaspberryPiCamerav.1.3. Для это используется утилита raspivid, которая декодирует видеопоток H264 от камеры. Далее видеопоток через утилиту nc передается в интернет, на клиентском оборудовании также должен стоять nc, который принимает поток и воспроизводит его через mplayer.

Недостатки этого метода заключаются в следующем:

· RaspberryPi должен знать IP адрес компьютера клиента, где будет воспроизводиться видеопоток;
· На компьютере должен быть продвинутый плеер для воспроизведения H264, а также утилита nc. Т.е. в обычном браузере видео воспроизвести уже нет возможности;

Также в интернете дают информацию что связка netcat и mplayer дает 3-6 секундную задержку видео при передаче по WIFI. Вариант не очень хорош, если нужно принимать realtime видео поток.

MotionJPEG

Хорошо зарекомендовавший себя протокол для IP камер. Представляет из себя поток отдельных JPEG изображений. Что важно протокол поддерживается большинством современных браузеров из коробки без каких-либо настроек со стороны клиента. Есть и недостатки, этот протокол не так эффективен как H264, который передает только отличия в кадрах и соответственно экономит трафик. Однако начать эксперименты я решил именного с него, взяв за основу MJPEG streamer raspimjpeg.

Raspimjpeg и RPi_Cam_Web_Interface

В интернете нашелся замечательный проект под названием RPi_Cam_Web_Interface, который очень хорошо работает с MJPEG и вот что он умеет:

1. Просматривать, останавливать и перезагружать live превью с большим FPS;
2. Изменять параметры камеры, такие как яркость, контраст в режиме реального времени;
3. Записывать full hd видео в папку на SD карте с расширением mp4 без остановки превью (очень важный для нас момент, т.к. возможно в играх планируется делать таймбэки);
4. Получать полноразмерные фото 5MP с сохранением на SD карту;
5. Дает просматривать, скачивать и удалять сохраненные видео и фото файлы;
6. Включать видеозапись по детекции движения;
7. Выключать и перезагружать Pi из веб-интерфейса;
8. Показывать метку времени в режиме превью и в полученных фото и видео.

Инструкция по установке

Шаг 1. Устанавливаем Raspbian на наш Raspberry Pi
Шаг 2. Подключаем камеру к Raspberry Pi и включаем ее в raspi-config (http://www.raspberrypi.org/camera)
Шаг 3. Делаем Update репозиториев:

Код:

sudo apt-get update 
sudo apt-get dist-upgrade
sudo rpi-update

Шаг 4. Клонируем репозиторий с github и запускаем инсталлер:

Код:

git clone https://github.com/silvanmelchior/RPi_Cam_Web_Interface.git
cd RPi_Cam_Web_Interfacechmod u+x 
RPi_Cam_Web_Interface_Installer.sh

Если хотите установить веб-интерфейс в /var/www, то надо отредактировать RPi_Cam_Web_Interface_Installer.sh согласно комментариям в файле и запустить инсталятор, в противном случае просто запускаем инсталятор:

Код:

./RPi_Cam_Web_Interface_Installer.sh install

Шаг 5. После окончания установки перезагружаем наш Raspberry Pi. Теперь можно открыть браузер на любом компьютере в локальной сети или смартфоне и просто ввести URL адрес нашего Raspberry Pi.
Вики-страничка, с описанием многих функций, доступна по адресу http://elinux.org/RPi-Cam-Web-Interface

Описание эксперимента

Для начала была замерена задержка при передаче видеопотока в пределах локальной сети. Raspberry Pi передает видеосигнал по Wifi на роутер Zyxel Keenetic Giga, к этому же роутеру по Wifi подключены все компьютеры в локальной сети.

Задержка составила примерно 180-200мс




Передача через интернет пока невозможна, ddns не работает в сети билайн GSM и Altel, т.к. доступ предоставляется через прокси-сервер. Эксперимент продолжится, когда будет нормальный интернет.

Motion-MMAL

Собственно этот способ добавляет поддержку видео через MMAL API, библиотека специфична и поддерживается только на чипах Broadcom с OpenMAX.

Установка

Устанавливаем motion и дополнительные пакеты, чтобы все хорошо работало

Код:

sudo apt-get install motion
sudo apt-get install libjpeg62 libjpeg62-dev libavformat-dev libavcodec-dev libavutil-dev libc6-dev zlib1g-dev libmysqlclient-dev libpq-dev

Далее идем в директорию /tmp и качаем кастомную версию motion

Код:

cd /tmp
wget https://www.dropbox.com/s/xdfcxm5hu71s97d/motion-mmal.tar.gz

Собственно распаковываем архив и находим два файла motion-mmal.conf и motion. Бэкапим оригинальный бинарник и записываем новый:

Код:

tar zxvf motion-mmal.tar.gz
sudo mv /usr/bin/motion /usr/bin/motion.orig
sudo mv motion /usr/bin/motion
sudo mv motion-mmalcam.conf /etc/motion.conf

Эта версия motion ищет motion.conf в директории /etc, а не в /etc/motion

Код:

sudo chown root:root /usr/bin/motion

Настройка

Заходим в настройки motion, тут все более-менее стандартно

Код:

sudo nano /etc/motion.conf

Запускаем демон автоматически:

Код:

daemon on

Изменяем локацию для log, мне очень помог лог кстати, когда motion сразу не запустился из-за отсутствующей зависимости

Код:

logfile /tmp/motion.log

Настройка разрешения изображения

Код:

width 1920
height 1080

Еще несколько настроек для просмотра с браузерного клиента по сети и настройка директории записи

Код:

stream_localhost off
target_dir /tmp

Сохраняемся и настраиваем демон для автоматического запуска

Код:

sudo nano /etc/default/motion
start_motion_daemon=yes

Перезагружаемся
Для просмотра с камеры набираем в браузере http://<ip_address_of_pi>:8081

Эксперимент показал, что этот способ дает просто огромные задержки при стримминге в локальной сети порядка 5-6 секунд. От дальнейших опытов с MMAL отказался.

Gstreamer1.0

Как показали эксперименты самый удачный способ передачи видео, без лагов и с минимальной задержкой при передаче через интернет.

В /etc/apt/source.list добавляем репозиторий
deb http://vontaene.de/raspbian-updates/ . main

потом получаем GPG ключ, без которого установить gstreamer со стороннего репозитория будет невозможно:

Код:

gpg --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv KEY
gpg --export --armor KEY | sudo apt-key add -

где KEY - ключ, который вам выкинут, если вы попробуете установить sudo apt-get install gstreamer1.0
После установки ключа нужно сделать sudo apt-get update и sudo apt-get install gstreamer1.0

Инструкция для установки Gstreamer на MacOS

Так получилось, что прием осуществлялся на MacOS, так что рассмотрим нюанся установки gstreamer именно на эту систему, у кого Linux то там вообще все просто.
Самый простой способ установить Gstreamer на MacOS это использовать brew – менеджер пакетов аналог apt-get в Linux. Для установки в терминале вводим:

Код:

ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.github.com/mxcl/homebrew/go)"

Эта команда установит brew, далее обновляем его:

Код:

brew update

Далее качаем Gstreamer:

Код:

brew install gstreamer gst-libav gst-plugins-ugly gst-plugins-base gst-plugins-bad gst-plugins-good

Для запуска передачи видео на RaspberryPI вводим команду:

Код:

raspivid -t 999999 -h 720 -w 1080 -fps 25 -hf -b 2000000 -o - | gst-launch-1.0 -v fdsrc ! h264parse !  rtph264pay config-interval=1 pt=96 ! gdppay ! tcpserversink host=YOUR-PI-IP-ADDRESS port=5000

На приемном ПК вводим:

Код:

 gst-launch-1.0 -v tcpclientsrc host=YOUR-PI-IP-ADDRESS port=5000  ! gdpdepay !  rtph264depay ! avdec_h264 ! videoconvert ! autovideosink sync=false

В общем, на этом мои опыты закончились, я рассмотрел почти все возможные способы передачи видео в интернет от raspberry pi. Самым удачным оказался способ с использованием gstreamer1.0

Raspberry Pi 41$, камера - 25$

Я отсюда одноплатники заказываю. И я бы не советовал raspberry pi, разве что так поиграться и забросить, лучше брать cubieboard, больше возможностей у него, хорошо документированный SoC.

У #cubieboard #gpio гораздо больше, чем у #raspberrypi На распберри проектов готовых больше, но они все так для игр, не более того.