Raspberry Pi : 使用 VLC 流网络摄像头 : 罗技 C920 [H264 视频无转码 + 音频 + LED 控制] - SpyCam / BabyCam

Question

我有一个 RaspberryPi 和一个罗技 C920 网络摄像头。我想将这些设备用作监控/婴儿摄像头，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 网络摄像头可以原生播放 H264，所以理论上我不需要让 RaspberyPi+VLC 转码视频流。

内置的C920麦克风流似乎没有包含在网络摄像头流中。摄像头和麦克风是两个独立的设备。

C920还内置了一个指示灯。我想控制它以避免 LED 在录制时点亮。

我怎样才能做到这一点？

Answer 1

此解决方案已经过测试并适用于以下所示版本。使用这种方法，RaspberryPi3总是在5%左右CPU.

编辑 2018-11-18：还可以在 RaspiVWS project homepage (for curious people, see GitHub project)

上查看一体化解决方案原型

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 串流

4.将 RaspberryPi3+ 设为 Wifi 接入点 （如果你没有现成的网络来连接你的树莓派）

5.启动时脚本或作为服务

6. [编辑] 附加命令：无限循环录制和分割视频

7. [编辑] 给定时刻的程序执行

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。它提供命令 v4l2-ctl 允许我们控制和配置网络摄像头。
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，您就可以配置您的 C920 网络摄像头了。

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，关闭 LED 指示灯。 -d0 参数指示应在哪个设备上应用修改（如果您有多个摄像头或其设备名称已更改）

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

2。麦克风识别

命令arecord -l会给我们ALSA设备列表。（ALSA 是树莓派中的音频管理器）

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hardware 1, periph 0。您可以在命令行中使用 alsamixer -c 1 -V capture

检查

3。使用 VLC 串流

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，因此我们需要让 VLC 来做到这一点。这是VLC的transcoding特性的作用。

通过 HTTP 流式传输

我们也想通过 HTTP 进行流式传输，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，参考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。就是上面arecord识别出的音频流
--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 将音频转换为 mpga 编解码器，128 kbits/s，2 通道，44100 Hz 采样，使用所有 4 个 RaspberryPi3+ 内核。音频同步是可选的。我花了一些时间才意识到这一点：网络摄像头 h264 视频流保持原样（没有视频 t运行scoding）。
:standard{access=http,mux=ts,mime=video/ts,dst=:8099} 告诉 VLC 在端口 8099 上以 TS muxing 格式通过 HTTP 提供流。

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

它适用于任何 VLC 客户端：

windows
unix
mac
已通过 iPhone 7 (v11.2.1 (15C153)) 与 VLC 应用程序 (3.0.3 (305)) 确认

注意：网络摄像头输出的视频已经是 H264 1920x1080 30fps 可以节省大量 RaspberryPi3+ CPU.

不同的容器

也可以录制到各种容器，甚至是容器+流，这里有一些例子：

录制到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'}'
录制成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'}'
录制+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}}'
1. 格式化文件名、时间戳

您还可以使用格式化字符串作为文件名。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 的文件（: 在 unix 文件名中被授权，但在 windows 文件名中不被授权）

4。将 RaspberryPi3+ 设为 Wifi 接入点

如果您没有现有网络可将您的 Pi 连接到：您可以按照官方 RaspberryPi3+ 网站的说明进行操作：https://www.raspberrypi.org/documentation/configuration/wireless/access-point.md

否则，如果您已经有网络，您可以使用它的 IP 连接到您的 pi。参见第 3 部分

On any other device, you can use VLC to access your RaspberryPi3+ VLC stream : vlc http://<raspberrypi-ip>:8099

5。启动脚本

您可以将许多命令放入 bash 文件 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}'

基本方法

然后您可以让 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

另一种方法：创建后台服务

我们将创建一个 "webcam-stream" 服务，假设所有必要的 bash 命令都位于 /home/pi/Webcam_Record/vlc_webcam_stream_service.sh

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

并在里面写上：

[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

允许以 root 身份执行 VLC:

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

重新加载守护进程并启用我们的服务：

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

检查它是否被识别和工作：

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

您可以用另一台计算机检查视频是否正确流式传输。请注意，当服务为运行.

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 脚本允许无限录制带有时间戳文件名和流媒体的 15 秒长视频

#!/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. [编辑] 给定时刻的程序执行

编辑 2018 年 8 月 4 日

要在今天 14:00 开始执行，您可以使用以下命令：

./my_vlc_webcam_script.sh | at 1400

有关详细信息，请参阅 at 命令手册。

8。故障排除

编辑 2018 年 7 月 7 日

我最近运行在 dist 升级后进入 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。请参阅此处找到的解决方案 VLC issues with PulseAudio

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

Answer 2

您需要 vcodec= 才能播放视频，如果需要 deinterlace。

cvlc v4l2:///dev/video0:chroma=h264
                       :input-slave=alsa://hw:1,0
                       :live-caching=2500
--sout '#transcode{
                     deinterlace,
                     vcodec=mpgv,
                     acodec=mpga,
                     ab=128,
                     channels=2,
                     samplerate=44100,
                     threads=4,
                     audio-sync=1}
       :standard{
                     access=http,
                     mux=ts,
                     mime=video/ts,
                     dst=0.0.0.0:8099}'

Raspberry Pi : 使用 VLC 流网络摄像头 : 罗技 C920 [H264 视频无转码 + 音频 + LED 控制] - SpyCam / BabyCam

Raspberry Pi : use VLC to stream webcam : Logitech C920 [H264 Video without transcoding + Audio + LED control] - SpyCam / BabyCam

http

raspberry-pi3

webcam

raspbian

vlc