树莓派实现云直播系统

树莓派实现云直播系统

原创文章

硬件需要

• 树莓派
• 舵机
• 摄像头
• 拥有公网ip的服务器

运行原理

服务通过 linux + php + nginx + python 环境实现，整体服务搭建在内网，通过拥有公网 ip 的服务器做 frp 内网映射，将 web 公布在公网上。通过 nginx 的 base auth 做简单认证。流媒体使用 motion 软件呈现。web 页面使用 Linux + php ，云台的控制使用 web 接口，通过接口，将数据发送到 web 端，web 端发送请求到本地的 python 脚本，从而控制云台转动。

连接硬件

(略)

搭建系统

基础层 ---- python 控制云台转动

1. 安装 python3-rpi.gpio

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install python3-rpi.gpio

2. 编写代码，实现使用 python 命令可以直接控制云台

#!/usr/bin/env python3
#-- coding: utf-8 --
import RPi.GPIO as GPIO
import time
import sys


#设置转动角度
def angle_to_percent_h (angle) :
    if angle > 170 or angle < 10 :
        return False

    start = 4
    end = 12.5
    ratio = (end - start)/180 #计算角度

    angle_as_percent = angle * ratio

    print(angle_as_percent)
    return start + angle_as_percent

def angle_to_percent_s (angle) :
    if angle > 170 or angle < 10 :
        return False

    start = 2
    end = 12.5
    ratio = (end - start)/180 #Calcul ratio from angle to percent

    angle_as_percent = angle * ratio
    print(angle_as_percent)
    return start + angle_as_percent

GPIO.setmode(GPIO.BOARD) #使用 Board 模式
GPIO.setwarnings(False) #禁止掉烦人的警告

# 使用 40 作为水平方向的舵机信号口
pwm_gpio_x = 40
# 使用 38 作为竖直方向的舵机信号口
pwm_gpio_y = 38
frequence = 50
GPIO.setup(pwm_gpio_x, GPIO.OUT)
GPIO.setup(pwm_gpio_y, GPIO.OUT)
h = GPIO.PWM(pwm_gpio_x, frequence)
s = GPIO.PWM(pwm_gpio_y, frequence)

#  接收参数，指定目标角度
x = int(sys.argv[1])
y = int(sys.argv[2])
# x 方向或者 y 方向没有变化，则不调用，防止抖动
if x != -1:
  h.start(angle_to_percent_s(x))
if y != -1:
  s.start(angle_to_percent_h(y))
# 增加睡眠时间，等待舵机转动完成
time.sleep(.5)

# 关闭并清空 gpio 状态
h.stop()
s.stop()
GPIO.cleanup()

预期目标：直接使用命令行的方式可以控制舵机转动到指定位置。以下是转动到 水平 150°竖直 60°的位置 的命令

$ python main.py 150 60

基础层 ---- 安装 motion ，实现本地访问媒体流

motion是Linux下一款开源的摄像头监控软件，用命名行运行，只保存有运动物体的图像。

$ sudo apt update
$ sudo apt install motion

安装完成后最主要的就是配置。主要修改以下配置，重要配置已做备注

$ sudo vim /etc/motion/motion.conf

• ‘daemon’ 设置为 on 。 这个是守护进程，当服务挂掉的时候尝试重启，这个很重要一定要开。
• ‘framerate’ 设置为 1000 到 1500 中间的一个数值。
• ‘Stream_port’ 设置为 8081，这个是本地访问流媒体时候的http端口，本地查看的时候，在浏览器打开 http://127.0.0.1:8081 即可。
• ‘Stream_quality’ 设置为 100。流媒体质量。
• ‘Stream_localhost’ 设置为 off。这个是 仅本地浏览 的配置，为 off 的时候，局域网或者外网可以访问，on 的时候仅本地(127)可以访问
• ‘webcontrol_localhost’ 设置为 off。仅本地可以控制，同上
• ‘quality’ 设置为 100。
• 设置宽高：‘width’ 、 ‘height’ 分别设置为 640 、 480.
• 设置’post_capture’ to 5.
• stream_maxrate 设置为 10。即 fps 。** 这个很重要，这个是控制视频流的帧率，越高画面越看起来越流畅，但是消耗的流量更多 **

到了这一步，可以启动 motion 服务了

$ sudo service motion start 

本地浏览器打开 http://127.0.0.1:8081 即可查看当前实时画面

基础层 ---- 搭建 web

1. 安装 nginx 环境

$ sudo apt install nginx

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