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        樹莓派無線視頻傳輸研究

        2017-10-18 10:32:51何雄劉一鐘李潤宇劉文浩
        智富時(shí)代 2017年8期
        關(guān)鍵詞:存儲卡接入點(diǎn)樹莓

        何雄+劉一鐘+李潤宇+劉文浩

        【摘 要】本文是研究樹莓派的視頻無線傳輸。將無線網(wǎng)卡與視頻模塊連上樹莓派,進(jìn)行無線網(wǎng)卡的相關(guān)配置使之變成無線接入點(diǎn),以供電腦手機(jī)等無線設(shè)備接入。本文介紹了樹莓派系統(tǒng)的安裝,網(wǎng)卡驅(qū)動以及hostapd的配置,DHCP以及MJPG-Streamer的安裝設(shè)置和無線接入點(diǎn)的配置等工作,最終實(shí)現(xiàn)了樹莓派的無線視頻傳輸?shù)墓ぷ鳌?/p>

        【關(guān)鍵詞】無線視頻傳輸;樹莓派

        一、前言

        隨著科技的快速發(fā)展,視頻監(jiān)控已經(jīng)應(yīng)用在了現(xiàn)在的各個(gè)行業(yè),其作為一種安防手段,也越來越受到人們的重視。而視頻的無線傳輸將大大簡化電路的布施,節(jié)約成本。本文介紹了利用樹莓派通過無線網(wǎng)卡將采集到的視頻信號發(fā)送到手機(jī),平板或者電腦,實(shí)現(xiàn)視頻的無線傳輸。

        二、樹莓派硬件平臺的搭建

        樹莓派硬件平臺由樹莓派3代B型,8G TF存儲卡,USB無線網(wǎng)卡模塊,USB攝像頭模塊,7寸HDMI顯示器,移動電源,USB鍵盤鼠標(biāo),2A電源適配器等組成。樹莓派連上USB無線網(wǎng)卡作為接入點(diǎn),配合液晶屏,鼠標(biāo)鍵盤,無線路由器與筆記本電腦一起配合調(diào)試使用,最終完成在電腦、手機(jī)上無線獲取樹莓派視頻的目的。

        (一)系統(tǒng)的安裝

        首先下載樹莓派raspbian-jessie系統(tǒng)鏡像文件,將存儲卡用讀卡器插在電腦USB端口上,使用鏡像安裝工具Win32DiskImager.exe將下載好的鏡像文件寫入存儲卡中。打開存儲卡文件夾,打開config.txt文件進(jìn)行修改配置,使之符合液晶屏的顯示標(biāo)準(zhǔn)。本文中配置文件內(nèi)容為hdmi_group=2,hdmi_mode=9,hdmi_ignore_edid=0xa5000080。之后將存儲卡插入樹莓派,運(yùn)行,打開電腦的SSH客戶端通過網(wǎng)線連接路由器在連接到樹莓派。

        (二)編譯網(wǎng)卡驅(qū)動和hostapd

        如果網(wǎng)卡無法正常驅(qū)動,則需要根據(jù)自己手里的無線網(wǎng)卡來自主編譯網(wǎng)卡驅(qū)動和內(nèi)核代碼,根據(jù)無線網(wǎng)卡驅(qū)動的說明自行編譯配置。本文所使用免驅(qū)動無線網(wǎng)卡,可以免去繁瑣的配置工作。

        (三)安裝DHCP服務(wù)

        DHCP是動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議,使用UDP協(xié)議工作,主要給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商自動分配IP地址,給用戶或者內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)管理員作為對所有計(jì)算機(jī)作中央管理的手段。本文中要實(shí)現(xiàn)對樹莓派視頻無線傳輸,需要使用DHCP服務(wù)來分配IP地址。通過命令sudo apt-get install isc-dhcp-server來安裝此服務(wù)。

        (四)安裝遠(yuǎn)程攝像監(jiān)控軟件mjpg-Streamer

        樹莓派上mjpg-streamer主要用于視頻的錄制和監(jiān)控,其具有消耗資源少、占用空間少、速度快等特點(diǎn)。在終端輸入sudo apt-get install libv4l-dev libjpeg8-dev imagemagick命令安裝此依賴庫,同時(shí)還要下載代碼托管服務(wù)svn軟件并進(jìn)行安裝。要注意的是本文使用mjpg-streamer的代碼依賴libjpeg7,而此時(shí)安裝的是libjpeg8,需要做一個(gè)軟連接使之可以正常工作。執(zhí)行cd mjpg-streamer和make USE_LIBV4L2=true clean all命令編譯運(yùn)行,完成軟件的安裝工作。

        三、功能測試

        在終端執(zhí)行sudo ./mjpg_streamer -i “./input_uvc.so -d /dev/video0 -r 800×600 -f 12”-o“./output_http.so -p 8090 -w ./www”命令,其中-r后是分辨率參數(shù),-f后面是幀率,此參數(shù)是根據(jù)自己攝像頭的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整的。打開電腦瀏覽器,輸入樹莓派ip地址:8090。此時(shí)會打開mjpg-streamer頁面。打開stream頁面可以觀察到攝像頭拍攝的視頻內(nèi)容,工作正常。

        四、無線網(wǎng)卡轉(zhuǎn)接入點(diǎn)

        將樹莓派接入的無線網(wǎng)卡變成接入點(diǎn),方便其他設(shè)備接入。首先,執(zhí)行sudo vi /etc/network/interfaces命令進(jìn)行ip地址和子網(wǎng)掩碼的修改與設(shè)置。然后,準(zhǔn)備hostapd的配置文件,執(zhí)行vi rtl_hostapd_2G命令打開文本進(jìn)行設(shè)置。之后再準(zhǔn)備DHCP服務(wù)的配置文件,輸入sudo vi /etc/dhcp/dhcpd.conf。最后準(zhǔn)備啟動腳本,使用sudo vi /etc/init.d/rc.local打開文本,在最后追加/home/pi/hostapd /home/pi/rtl_hostapd_2G.conf>>/var/log/hostapd.log與iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE命令,使無線網(wǎng)卡具有ap和nat這兩個(gè)功能,無線網(wǎng)卡會開機(jī)自啟動。再打開sysctl.conf文件將net.ipv4.ip_forward=0修改為net.ipv4.ip_forward=1就配置就完成了。此時(shí),重啟樹莓派,樹莓派相當(dāng)于一個(gè)帶視頻監(jiān)控的無線路由器了。

        五、打開無線監(jiān)控

        完成完上述配置就相當(dāng)于完成了基本的工作,現(xiàn)在只需要在樹莓派上終端打開相應(yīng)操作即可。其有三中工作方式,分別是后臺開啟視頻監(jiān)控、后臺開啟視頻采集并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、關(guān)閉已開啟的視頻監(jiān)控和采集。在開啟視頻監(jiān)控時(shí)可以直接無線接入查看視頻了,在后臺開啟視頻采集并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控時(shí)可以在查看視頻的時(shí)候?qū)崟r(shí)記錄。通過輸入相應(yīng)的命令可以實(shí)現(xiàn)視頻的采集,記錄與關(guān)閉的功能,方便快捷。

        六、系統(tǒng)測試

        上述工作結(jié)束后就完成了整體的配置工作?,F(xiàn)在可以進(jìn)行系統(tǒng)的測試工作,一切可以進(jìn)行無線連接的設(shè)備都可以用來進(jìn)行視頻監(jiān)控作用。在樹莓派命令框中輸入后臺開啟視頻監(jiān)控的操作代碼。利用電腦連接樹莓派接入點(diǎn),打開瀏覽器,輸入樹莓派ip地址:8090,在stream界面下就可以進(jìn)行無線訪問了。經(jīng)過測試,在手機(jī),電腦上都可以進(jìn)行正常的訪問。系統(tǒng)工作正常。

        七、結(jié)語

        使用樹莓派硬件平臺制作無線視頻監(jiān)控可以用于普通家庭,商店等地區(qū)的無線監(jiān)控,還可以用于其相關(guān)項(xiàng)目開發(fā)工作。此系統(tǒng)具有安裝方便簡單,可靠性高,可以長時(shí)間連續(xù)工作的特點(diǎn),并且對內(nèi)存的空間占用較少,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)自動對錄像定時(shí)刪除等工作,作為在線監(jiān)控是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1] 汪鑫,彭雨薇.基于樹莓派的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].硅谷,2014.

        [2] 王江偉,劉青.玩轉(zhuǎn)樹莓派 Raspberry Pi[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2013.

        [3] AL Sweigart著,王海鵬譯.Python編程快速上手——讓繁瑣的工作自動化[M].中國工信出版集團(tuán);中國郵電出版社,2016.

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