【昉·星光 2 RISC-V单板计算机】HTTP网络摄像头

本文介绍了昉·星光2 （StarFive2）单板计算机实现基于 HTTP 协议的网络摄像头的项目设计。

项目介绍

本项目设计主要包括

准备工作：网络摄像头的方案调研、硬件测试
网络摄像头：实现摄像头画面的 HTTP 协议传输
Home Assistant：摄像头画面推送至 HA 平台，实现远程画面监控

准备工作

完成前面帖子描述的软件库更新流程后（详见：【昉·星光 2 RISC-V单板计算机】SSH登录与GPIO控制及软件库更新）；

运行指令 ffmpeg -version 检查是否安装 ffmpeg 程序；

方案调研

实现摄像头的网络推流，可采用的方案包括

Nginx + RTMP/HTTP
MJPG-Streamer
OpenCV + FFmpeg 推流RTSP 协议 (暂不支持 RISC-V 架构)RTMP 协议HTTP 协议
OpenCV + HTTP-MJPEG 推流

考虑到 VisionFive2 系统架构以及应用开发支持，采用 OpenCV + MJPEG + HTTP 的方案实现摄像头画面的网络推送。

获取设备号

连接 USB 摄像头；

通过指令 v4l2-ctl --list-devices 查询已连接图像采集设备及其索引号；

测试使用的罗技 C270 是标准的 UVC 设备，对应的索引号为 /dev/video4 .

摄像头测试

使用基于 Python 的 OpenCV 实现摄像头画面的实时显示

OpenCV

创建一个 Python 脚本 usb_cam_test.py ，代码如下

import cv2

# open camera (/dev/video4)
cap = cv2.VideoCapture(4)

if not cap.isOpened():
    print("Cannot Open Camera")
    exit()

while True:
    # Read one frame figure
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        print("Cannot obtain figure")
        break

    # Show the Figure
    cv2.imshow("Camera Test", frame)

    # Press 'q' to exit
    if cv2.waitKey(1) == ord('q'):
        break

# relase source
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

测试效果

运行程序后，系统自动弹出摄像头采集画面的窗口

摄像头画面的动态播放存在卡顿，可能原因是采用 SSH 远程连接测试，受限于网络连接等情况。

网络摄像头

在本地摄像头连接无误的基础上，进一步通过 HTTP 协议实现网络超链接访问摄像头画面。

新建 cam_opencv_htpp_mjpeg.py 可执行 python 文件，添加如下代码

from http.server import BaseHTTPRequestHandler, HTTPServer
import cv2
import time

cap = cv2.VideoCapture(4)

class MJPEGHandler(BaseHTTPRequestHandler):
    def do_GET(self):
        self.send_response(200)
        self.send_header('Content-type', 'multipart/x-mixed-replace; boundary=frame')
        self.end_headers()
        while True:
            ret, frame = cap.read()
            if not ret:
                break
            _, jpeg = cv2.imencode('.jpg', frame)
            self.wfile.write(b'--frame\r\n')
            self.send_header('Content-type', 'image/jpeg')
            self.send_header('Content-length', len(jpeg))
            self.end_headers()
            self.wfile.write(jpeg.tobytes())
            time.sleep(0.05)

server = HTTPServer(('0.0.0.0', 8080), MJPEGHandler)
server.serve_forever()

保存代码，执行指令