树莓派支持硬编码的视频套件

Camkit (Camera toolKit)

Camkit是一个摄像头相关的工具箱,使用C语言写成,包含了从:图像采集–>色彩转换–>H264编码–>RTP打包–>网络发送的全套接口。

可到这里下载已编译好的二进制版本。

编译

Camkit采用cmake构建系统,编译之前请确认已经安装了cmake。

遵循以下步骤完成编译和安装:

cd Camkit_source_dir mkdir build cd build cmake ../ -Dkey=value make make install

其中-Dkey=value是可以配置的选项,支持的选项如下:

1. DEBUG=ON|OFF,是否打开调试选项

2. PLATFORM=FSL|RPI|OFF, 选择所使用的平台(Freescale, RaspberryPi或FFmpeg),具体见下文

3. CC=path_to_c_compiler|OFF, 指定C编译器的路径

4. ROOTSYS=path_to_root_sys|OFF, 指定查找库和头文件的根路径(配合3选项可以用来做交叉编译)

Camkit的视频采集采用标准的V4L接口,通常的USB摄像头均可以支持。

Camkit的色彩转换和H264编码支持三种平台,分别是是:

1. FFmpeg (采用ffmpeg编码,依赖于avcodec.so和swscale.so)

2. Raspberry Pi (采用OpenMax硬编码,依赖于ilclient.a, vcsm.so, bcm_host.so, openmaxil.so等库,由于色彩转换部分使用了ffmpeg,因此还依赖于其中的swscale库)

3. Freescale I.MX6 (采用IPU和VPU硬编码,依赖于ipu.so和vpu.so)

PC平台编译安装

使用ffmpeg编码,Camkit可以在PC上使用,原则上应该是跨平台的,但由于作者的开发主要是在Linux上完成,其他平台未经测试,今后有时间再做移植。下面主要介绍如何在Linux上编译安装。

在Linux上编译安装非常简单,以Ubuntu为例,首先安装编译环境:

sudo apt-get install cmake libavcodec54 libavcodec-dev libswscale2 libswscale-dev

然后遵循上面的构建步骤,使用如下命令构建和编译:

mkdir build cd build cmake ../ make make install

至此, libcamkit.so 就已经安装到你的系统里了,默认应该在 /usr/local/lib 下,头文件在 /usr/local/include 下。 demo 中的程序默认不会安装,可在 build/demo 目录下找到并运行,参照 demo 程序就可开发自己的应用了。

树莓派平台编译安装

要在树莓派上使用可以选择在PC上交叉编译,也可将源代码拷到树莓派上直接编译,这里介绍后一种方式。

首先用 scp 之类的工具将Camkit的源代码拷到树莓派上,进入源码目录。由于树莓派运行的也是Linux系统,原则上可以和PC上一样使用ffmpeg库,但是实际效果非常卡顿,每秒仅有1~2帧,cpu消耗90%左右,因此推荐使用针对树莓派的OpenMax方案,下面是编译说明。

使用OpenMax需要一些头文件和库,这些库一般都在 /opt/vc/ 目录下,不需要另外安装,除了一个库例外: libilclient.a 。这是一个简单的封装库,可以到github下载源代码,两个 .c 文件、一个 .h 文件和一个 Makefile ,将上上层目录下的 Makefile.include 文件也下载下来。将这些文件都拷到树莓派上,用以下命令安装:

mkdir -p build/one/two cp ilclient.h ilclient.c ilcore.c Makefile build/one/two cp Makefile.include build cd build/one/two make cp libilclient.a /opt/vc/lib

最后一步将编译好的库拷贝到 /opt/vc/lib 目录下。

除了OpenMax库之外,Camkit做色彩转换是还是使用了ffmepg中的 libswscale 库,因此需要在树莓派上先安装,方式可PC上的相同,通过 apt-get 安装 libswscale 和 libswscale-dev 即可(如何是 Arch 平台使用 pacman -S ffmpeg )。

一切都做完之后就可以编译Camkit了,进入Camkit源码目录,使用如下命令编译安装:

mkdir build cd build cmake ../ -DPLATFORM=RPI make make install

这样,Camkit就已经安装到你的树莓派上了,路径和PC上的相同,demo程序在 build/demo 目录下。

使用

Camkit的接口非常简单方便,每个子功能均遵循类似的接口。

xxxHandle = xxx_open(xxParams); // 打开xxx handle,例如: capture_open, convert_open… … // 具体操作 xxx_close(xxxHandle); // 关闭handle,例如capture_close, convert_close…

一般调用步骤如下:

struct cap_handle *caphandle = NULL; // capture操作符 struct cvt_handle *cvthandle = NULL; // convert操作符 struct enc_handle *enchandle = NULL; // encode操作符 struct pac_handle *pachandle = NULL; // pack操作符 struct net_handle *nethandle = NULL; // network操作符 struct cap_param capp; // capture参数 struct cvt_param cvtp; // convert参数 struct enc_param encp; // encode参数 struct pac_param pacp; // pack参数 struct net_param netp; // network参数 // 设置各项参数 capp.xxx = xxx … cvtp.xxx = xxx; … encp.xxx = xxx; … pacp.xxx = xxx; … netp.xxx = xxx; … // 使用设置好的参数打开各项功能 caphandle = capture_open(capp); cvthandle = convert_open(cvtp); enchandle = encode_open(encp); pachandle = pack_open(pacp); nethandle = net_open(netp); capture_start(caphandle); // 开始capture while(1) { capture_get_data(caphandle, …); // 获取一帧图像 convert_do(cvthandle, …); // 转换,YUV422=>YUV420, 如果你的摄像头直接支持采集YUV420数据则不需要这一步 while (encode_get_headers(enchandle, …) == 1) // 获取h264头,PPS/SPS { … } encode_do(enchandle, …); // 编码一帧图像 pack_put(pachandle, …); // 将编码后的图像送给打包器 while(pack_get(pachandle, …) == 1) // 获取一个打包后的RTP包 { net_send(nethandle, …); // 将RTP包发送出去 } } capture_stop(caphandle); // 停止capture // 关闭各项功能 net_close(nethandle); pack_close(pachandle); encode_close(enchandle); convert_close(cvthandle); capture_close(caphandle);

Note:

其中的每一个子功能都可以独立使用,例如只做采集,或者图像编码之后写入文件而不做打包和发送等等。 如果是使用官方的树莓派摄像头,则采集部分不可用,需要另外写代码,但后面的编码打包等功能均可正常使用。

PS: demo目录有两个完整的例子,可以参考之。

实例–在树莓派上运行demo查看实时录像

demo/cktool.c是运用Camkit的一个例子,实现了Camkit支持的全部功能。

使用方法:

$cktool [options]

options:

-? 显示帮助信息

-d 是否显示调试信息

-s 设置步骤 0/1/3/7/15 (0:只做采集,1:采集+转换, 3:采集+转换+编码(默认),7:采集+转换+编码+打包,15:采集+转换+编码+打包+发送)

-i 设置打开的摄像头设备(默认/dev/video0)

-o 设置写入的文件

-a 设置网络端的ip地址

-p 设置网络端的端口号

-c 设置采集图像格式: 0: YUYV(默认), 1: YUV420

-w 设置视频宽 (640)

-h 设置视频高 (480)

-r 设置编码帧率 kbps (1000)

-f 设置帧率 (15)

-t 设置图像是否交织 (0)

-g 设置编码的gop大小 (12)

假设我们要在树莓派上使用Camkit,将树莓派和PC连在同一个路由器上。

RPI(Camkit) <==> 路由器 <==> PC (VLC)

首先,按照上面的讲解完成编译,在 build/demo 目录下可以看到一个 cktool 的可执行程序。

配置树莓派开启摄像头支持并分配 gpu_mem , Raspbian 系统通过 sudo raspi-config , Arch 系统参见Wiki。

然后,在PC上用记事本打开 demo/video.sdp 文件,修改ip地址为PC的ip地址,假设为 192.168.1.2 ,设置端口,假设为 8888 。运行VLC播放器,打开demo/video.sdp文件。

最后,在树莓派上运行:

#cktool -s 15 -a 192.168.1.2 -p 8888

至此,应该就可以在PC端看到树莓派的实时视频了。

via https://git.oschina.net/andyspider/Camkit