Raspberry PI : Webcam + MJPG-streamer 變 Webcam Streamer

除了用上回提過的 montion 來將 Webcam 抓到的畫面顯示在網頁中以外，MJPG-streamer 也是不錯的方案。當我們將程式編譯完以後，會有好幾個 output_xxx.so 的 plugins ，利用這些，我們可以將影像用不同的方式來輸出，例如：使用 output_http.so plugin 可以將 Webcam 的 JPEG 影像以單張單張儲存或是多張組合成以 Motion JPEG Video (MJPG) 編碼的 stream ，這樣子，使用者可以透過網頁瀏覽器，或是使用類似 VLC 的 clients 來觀看串流；而如果使 output_file.so 這個 plugin ，則可以在擷取到 Webcam 的 JPEG 影像後交由指定的 script 來處理，把影像檔案儲存起來......。底下就來看看如何在 Raspberry PI 中以 MJPG-streamer 來架設 stream server。
因為 MJPG-streamer 在 Raspberry PI 中並沒有已編譯好的 package ，所以我們只好自己抓 source 來編譯。

準備編譯環境

首先要準備好編譯所需的環境，登入 Raspberry PI 以後，執行底下的安裝指令安裝一些必要的 packages：

sudo apt-get update
sudo apt-get install subversion
sudo apt-get install libjpeg8-dev
sudo apt-get install imagemagick

抓 source 並編譯

接著我們利用 SVN 將  MJPG-streamer 的 source 抓回來，執行底下的指令：

svn co https://mjpg-streamer.svn.sourceforge.net/svnroot/mjpg-streamer mjpg-streamer

source 抓回來後，切換到裡面並開始進行編譯，依序執行底下的指令：

cd mjpg-streamer/mjpg-streamer
make

如果編譯成功，目錄中應該會多出類似：mjpg_streamer , input_uvc.so , output_http.so ......，其中的 mjpg_streamer 是主程式，而那些 input_xxxx.so 、output_xxxx.so 則是輸出、輸入的 plugins。有了這些檔案，我們就可以將 Webcam 插入 Raspberry PI 的 USB 插槽中來測試了。


進行測試

將 Webcam 插入 USB 以後，我們可以利用「lsusb」這個指令來查看 Raspberry PI 是否抓到硬體了，類似底下的訊息：

Bus 001 Device 002: ID 0424:9512 Standard Microsystems Corp.
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 001 Device 003: ID 0424:ec00 Standard Microsystems Corp.
Bus 001 Device 004: ID 067b:2303 Prolific Technology, Inc. PL2303 Serial Port
Bus 001 Device 007: ID 0c45:6310 Microdia Sonix USB 2.0 Camera

最後一行 (Device 007) 是我的 Webcam。

接著我們在剛剛編譯程式的目錄中執行底下的指令：

./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so" -o "./output_http.so -w ./www"

如果出現的訊息是像我這樣：

MJPG Streamer Version: svn rev: 3:172
 i: Using V4L2 device.: /dev/video0
 i: Desired Resolution: 640 x 480
 i: Frames Per Second.: 5
 i: Format............: MJPEG
Unable to set format: 1196444237 res: 640x480
 Init v4L2 failed !! exit fatal
 i: init_VideoIn failed

有類似「Unable to set format: 1196444237 res: 640x480」這行的訊息，表示 Webcam 不支援輸出 MJPEG 的格式，那就在指令裡加個「-y」的參數，讓它改用 YUYV 的格式。指令變成：

./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so -y" -o "./output_http.so -w ./www"

如果 stream server 正常啟動的話，應該會在最後面看到底下的訊息：

 o: www-folder-path...: ./www/
 o: HTTP TCP port.....: 8080
 o: username:password.: disabled
 o: commands..........: enabled

如何看 Webcam 抓到的影像呢？我們可以利用由 MJPG-streamer output_http.so plugin 所提供的 HTTP server ，用網頁瀏覽器來當 client，以底下的網址觀看 Demo 的網站(假設 Raspberry PI 的 IP 為 192.168.2.1)：

http://192.168.2.1:8080/

在這個 MJPG-streamer Demo Pages 中，我們可以看到它示範靜態影像的顯示、stream、Java、Javscript ...... 的語法，可以依需求選用。

另外，我們也可以用類似 VLC 這種有支援 Motion JPEG Video (MJPG) 編碼的播放器來看，觀看的網址如下：

http://192.168.2.1:8080/?action=stream

服務啟動了卻看不到影像

如果 streamer server 好像啟動了，卻仍然看不到影像，只好像我一樣，把解析度降低。
先按「Ctrl + C」中止服務程式，然後再加入「-r」的參數，例如，將啟動指令改為：

./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so -y  -r QSIF -f 15" -o "./output_http.so -w ./www"

這樣，影像解析度變為 160x120 (QSIF) ，程式回應的訊息如下：

MJPG Streamer Version: svn rev: 3:172
 i: Using V4L2 device.: /dev/video0
 i: Desired Resolution: 160 x 120
 i: Frames Per Second.: 15
 i: Format............: YUV
 i: JPEG Quality......: 80

-r 的參數後面可以使用底下的關鍵字：

• QSIF
• QCIF
• CGA
• QVGA
• CIF
• VGA
• SVGA
• XGA
• SXGA

也可以使用數字來自訂解析度： ??? x ??? (例如：240x200)，基本上如果影像出不來，可以改變 -r 和 -f ，將數字減小一點試試。


其它參數

輸入的 plugin  input_uvc.so 除了前面提過的 -y 、-r 參數以外，還有其它可設定，例如：

• -d : 用來指定要使用哪一個 Webcam，預設是使用 /dev/video0
• -f : 用來設定每秒鐘要抓多少 frames，預設是 5 frames/sec。
• -q : 用來設定 JPEG 的品質(百分比)，預設是 80。

輸出的 plugin 除了前面指令中用的 -w 參數以外，還可以使用底下的參數來自訂組態：

• -w : 指定 MJPG-streamer HTTP server 網頁儲存的目錄名稱。
• -p : 指定 HTTP server 要在哪一個 TCP port 提供服務，預設為 8080
• -c : 設定 client 連線時要經過帳號密碼驗證過才可以觀看影像，例如 -c abc:123 
• -n : 不包含讓 client 透過 HTTP 來控制 Webcam 參數的功能。

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