使用raspberry pi直播来自摄像头数据(一)

使用raspberry pi直播来自摄像头数据

  要实现RTMP直播V4L2摄像头数据,最简单的方案就是使用FFMPEG,它已经实现了所有的功能,用户只要使用一条命令就行了。但是对于有些嵌入式设备,没有足够的硬件资源来运行FFMPEG,对于这种情况,只能是自己来实现所需的所有接口。

  本文主要介绍在树莓派上的使用,其他嵌入式设备可以类推:

   1.在树莓派linux系统,用户通过v4l2采集摄像头的数据。

   2.把采集到的摄像头jpeg数据转化成yuv格式。

   3.把yuv格式数据对进行x264编码(x264只能对yuv格式数据压缩)。

   4.使用RTMPdump库通过RTMP协议将编码好的H264数据推送到RTMP服务器。

 5.最后客户端从RTMP服务器中将数据拉下来,解码,最后显示出来,进而实现实时直播的目的

一:raspberry pi准备工作

【1】使用交叉编译

   交叉编译工具较快开发的速度。树莓派中已经安装了gcc工具链,可在树莓派中直接编译源代码生成可执行文件。于此同时,PC机上也可使用gcc工具链生成可执行代码,但是和树莓派上的gcc工具不同,PC机上的gcc工具生成intel或amd芯片上可执行的代码,但树莓派却是arm系列的芯片,显然存在不小的差异。那么使用交叉工具链便可在PC机上开发树莓派中可执行程序。

    虽然树莓派的主频可达700MHz远高于一般的嵌入式系统,但相比于PC机其性能还是差些,使用交叉工具链可节约开发时间。在编译链接同等规模的代码时,PC机所用的时间应少于树莓派所用时间,通过交叉编译的方法提高效率。

【2】搭建树莓派交叉编译环境

   1 . PC机环境 ubuntu 12.04 amd64

    请注意32位系统和64位系统存在差异,请注意博文中相关章节的描述。本文的程序在ubunut 12.04 amd64系统,ubuntu 12.04 i386系统中测试通过(硬盘安装,虚拟机环境)。

  2. 下载交叉编译工具链

  下载gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-4.9-2014.07_linux.tar

  地址:http://pan.baidu.com/s/1cEqTBK


arm-linux-gnueabi-gcc和 arm-linux-gnueabihf-gcc类似,都可以用来编译基于ARM平台所有环节代码。

但两个交叉编译器也存在差别,分别适用于 armel 和 armhf 两个不同的架构,armel 和 armhf 这两种架构在对待浮点运算采取了不同的策略(有 fpu 的 arm 才能支持这两种浮点运算策略)。

其实这两个交叉编译器只不过是 gcc 的选项 -mfloat-abi 的默认值不同。gcc 的选项 -mfloat-abi 有三种值 soft、softfp、hard(其中后两者都要求 arm 里有 fpu 浮点运算单元,soft与后两者是兼容的,但 softfp 和 hard 两种模式互不兼容):

soft: 不用fpu进行浮点计算,即使有fpu浮点运算单元也不用,而是使用软件模式。

softfp:armel架构(对应的编译器为 arm-linux-gnueabi-gcc )采用的默认值,用fpu计算,但是传参数用普通寄存器传,这样中断的时候,只需要保存普通寄存器,中断负荷小,但是参数需要转换成浮点的再计算。

hard:armhf架构(对应的编译器 arm-linux-gnueabihf-gcc )采用的默认值,用fpu计算,传参数也用fpu中的浮点寄存器传,省去了转换,性能最好,但是中断负荷高。

树莓派默认采用arm-linux-gnueabihf-gcc

3. 加入环境环境变量

   在/.bashrc文件中加入gcc交叉工具链目录。

   sudo gedit ~/.bashrc

   在该文件最后加入交叉工具链所在目录。请注意~符号表示HOME路径,.bashrc为隐藏文件。

    【64位系统】

    exportPATH=$PATH: rpi/tools/ /gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin

    请注意PATH代表环境变量,:冒号代表追加。

    保存并退出文件,接着执行以下指令以便立即更新当前控制台所包含的环境变量。

    source .bashrc

4. 测试是否安装成功

测试交叉工具链是否安装成功,可在控制台中输入

    #arm-linux-gnueabihf-gcc -v

 

出错: arm-linux-gnueabihf-gcc: error while loading shared libraries:libstdc++.so.6: cannot open shared object file: No such file or directory

 

 ubuntu解决方法 
sudo apt-get install lib32stdc++6 

sudo apt-get install lib32z1

再次# arm-linux-gnueabihf-gcc-v



   控制台中输出内容如下,此步骤可证明交叉工具链安装完成且环境变量设置无误。


 

【3】简单的例子

    编写一个测试文件,在PC机上完成编译然后通过Samba上传到树莓派中并执行。

    【测试代码】

    文件名为hello-world.c,该例子仅测试交叉编译是否成功并简单测试了浮点数功能。

    

	#include   
 	int main(void)  
 	{  
 	    float pi = 3.14;      
 	    printf("Hello World\n");  
 	    printf("%.2f\n",2*pi);  
 	} 

【交叉编译——简单指令】

    cd进入hello-world.c所在目录,输入以下指令以生成可执行文件。请注意该可执行文件不能在PC机上运行。

    arm-linux-gnueabihf-gcc hello-world.c-o hello-world

    最终可在hello-world.c的同目录中生成hello-world可执行文件。

 【交叉编译——makefile】

   当然也可在该目录下建立makefile文件,简单的makefile文件如下




CC=arm-linux-gnueabihf-gcc
hello-world:hello-world.o  
clean:  
	rm -rf hello-world.o hello-world 

 

在Makefile文件中使用了至少两条隐含规则,CC为默认工具链;*.o文件由同名的*.c文件生成

   那么在控制台中输入make即可生成可执行文件。

arm-linux-gnueabihf-gcc      -c -o hello-world.o hello-world.c
arm-linux-gnueabihf-gcc     hello-world.o   -o hello-world


【SSH登陆树莓派】

  利用PuTTY工具登录树莓派

 使用raspberry pi直播来自摄像头数据(一)_第1张图片

   假设raspberry的IP地址为192.168.1.24,可点击open按钮

   使用raspberry pi直播来自摄像头数据(一)_第2张图片

   

   login as :pi

  [email protected]'s password:raspberry(默认)


 【搭建SAMBA服务器 

安装samba

sudo apt-get update
sudo apt-get install samba samba-common-bin

  

配置文件smb.conf

nano /etc/samba/smb.conf

修改其配置文件 /etc/samba/smb.conf, 在文件最后面添加以下内容

# ======================
[share]           #共享文件的名称, 将在网络上以此名称显示
path = /share         #共享文件的路径
valid users = pi        #允许访问的用户
browseable = yes        #允许浏览
public = yes        #共享开放
writable = yes        #可写

修改完成后,保存。然后重新启动 samba服务, 并添加共享用户:

重启samba

pi@raspberrypi ~ $ sudo /etc/init.d/samba restart
[ ok ] Stopping NetBIOS name server: nmbd.
[ ok ] Starting NetBIOS name server: nmbd.
[ ok ] Stopping SMB/CIFS daemon: smbd.
[ ok ] Starting SMB/CIFS daemon: smbd.
[ ok ] Stopping Samba AD DC daemon: samba.

测试samba共享

  1. 在win7 系统上,开始 - 运行: \192.168.1.24 (你的树莓派IP地址),进行访问:
使用raspberry pi直播来自摄像头数据(一)_第3张图片


 双击打开share文件夹,把交叉编译后的hello-world可执行文件拖拽到share目录下即可上传到树莓派。

 puTTY登陆之后进入可执行文件所在目录,修改该文件的执行权限。

    sudo chmod 755 hello-world

   

  输入以下指令便可运行该文件

    ./hello-world

    控制台输出结果,至此可完全证明交叉工具链工作正常。

   后续 《在树莓派linux系统,用户通过v4l2采集摄像头的数据》 ... ... 

   





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