我有一个RaspberryPi和一个罗技C920网络摄像头。我想使用这些设备作为监控/婴儿摄像头，即：通过HTTP(或任何其他协议)流式传输音频+视频，而无需CPU密集型视频转码

C920网络摄像头能够本地流式传输H264，因此理论上我不需要要求RaspberyPi + VLC对视频流进行转码。

内置的 C920 麦克风流似乎不包含在网络摄像头流中。凸轮和麦克风是 2 个独立的设备。

C920 还具有内置 LED 指示灯。我想控制它以避免 LED 在录制时亮起。

我怎样才能做到这一点？

此解决方案经过测试，适用于下面指示的版本。使用这种方法，RaspberryPi3始终在5%左右的CPU。

编辑2018-11-18：人们还可以在RaspiVWS项目主页上看到一体化解决方案原型(好奇的人，请参阅GitHub项目)

0. 初步检查

1.网络摄像头视频配置

2. 麦克风识别

3. 使用 VLC 流式传输

4.使树莓派3+成为Wifi接入点(如果您没有现有的网络来连接您的Pi)

5. 启动时脚本或作为服务编写脚本

6. [编辑]附加命令：无限循环录制和分割视频

7. [编辑]在给定时刻执行程序

8. [编辑]故障排除

0. 初步检查

答案是使用Raspbian 9.4 Stretch。使用以下命令检查您的版本：

lsb_release -a

您应该看到：

No LSB modules are available.
Distributor ID: Raspbian
Description:    Raspbian GNU/Linux 9.4 (stretch)
Release:        9.4
Codename:       stretch

我们可以依靠以下工具：

V4L允许控制网络摄像头。它提供了命令v4l2-ctl，使我们能够控制和配置网络摄像头。
VLC不仅是视频播放器，还具有强大的流媒体功能

您可以使用以下命令安装它们：

sudo apt-get install vlc
sudo apt-get install v4l-utils

安装完所有内容后，您可以配置C920网络摄像头。

1.网络摄像头视频配置

v4l2-ctl --all列出了所有可用的设备及其配置

pi@raspberrypi:~ $ v4l2-ctl --all
Driver Info (not using libv4l2):
Driver name   : uvcvideo
Card type     : HD Pro Webcam C920
Bus info      : usb-3f980000.usb-1.5
Driver version: 4.14.30
Capabilities  : 0x84200001
Video Capture
Streaming
Extended Pix Format
Device Capabilities
Device Caps   : 0x04200001
Video Capture
Streaming
Extended Pix Format
Priority: 2
Video input : 0 (Camera 1: ok)
Format Video Capture:
Width/Height      : 1920/1080
Pixel Format      : 'H264'
Field             : None
Bytes per Line    : 3840
Size Image        : 4147200
Colorspace        : sRGB
Transfer Function : Default
YCbCr/HSV Encoding: Default
Quantization      : Default
Flags             : 
Crop Capability Video Capture:
Bounds      : Left 0, Top 0, Width 1920, Height 1080
Default     : Left 0, Top 0, Width 1920, Height 1080
Pixel Aspect: 1/1
Selection: crop_default, Left 0, Top 0, Width 1920, Height 1080
Selection: crop_bounds, Left 0, Top 0, Width 1920, Height 1080
Streaming Parameters Video Capture:
Capabilities     : timeperframe
Frames per second: 30.000 (30/1)
Read buffers     : 0
brightness (int)    : min=0 max=255 step=1 default=-8193 value=128
contrast (int)    : min=0 max=255 step=1 default=57343 value=128
saturation (int)    : min=0 max=255 step=1 default=57343 value=128
white_balance_temperature_auto (bool)   : default=1 value=1
gain (int)    : min=0 max=255 step=1 default=57343 value=255
power_line_frequency (menu)   : min=0 max=2 default=2 value=2
white_balance_temperature (int)    : min=2000 max=6500 step=1 default=57343 value=4822 flags=inactive
sharpness (int)    : min=0 max=255 step=1 default=57343 value=128
backlight_compensation (int)    : min=0 max=1 step=1 default=57343 value=0
exposure_auto (menu)   : min=0 max=3 default=0 value=3
exposure_absolute (int)    : min=3 max=2047 step=1 default=250 value=333 flags=inactive
exposure_auto_priority (bool)   : default=0 value=1
pan_absolute (int)    : min=-36000 max=36000 step=3600 default=0 value=0
tilt_absolute (int)    : min=-36000 max=36000 step=3600 default=0 value=0
focus_absolute (int)    : min=0 max=250 step=5 default=8189 value=0 flags=inactive
focus_auto (bool)   : default=1 value=1
zoom_absolute (int)    : min=100 max=500 step=1 default=57343 value=100
led1_mode (menu)   : min=0 max=3 default=3 value=3
led1_frequency (int)    : min=0 max=255 step=1 default=0 value=0

最后 2 行为我们提供了控制内置 LED 指示灯的线索，例如，停用 LED 指示灯。-d0参数指示应在哪个设备上应用修改(如果您有多个 cam 或其设备名称已更改)

v4l2-ctl -d0 --set-ctrl=led1_mode=0
v4l2-ctl -d0 --set-ctrl=led1_frequency=30

2. 麦克风识别

命令arecord -l将为我们提供 ALSA 设备列表。(ALSA是RaspberryPi的音频管理器)

pi@raspberrypi:~ $ arecord -l
**** Liste des Périphériques Matériels CAPTURE ****
carte 1: C920 [HD Pro Webcam C920], périphérique 0: USB Audio [USB Audio]
Sous-périphériques: 1/1
Sous-périphérique #0: subdevice #0

这意味着内置麦克风位于hardware 1, periph 0.您可以使用命令行进行检查alsamixer -c 1 -V capture

3. 使用 VLC 流式传输

VLC 可以使用命令行启动。由于我们没有在单个流访问中混合在一起的视频和音频，因此我们需要要求VLC执行此操作。这是VLCtranscoding功能的作用。

通过 HTTP 流式传输

我们也想通过HTTP进行流式传输，VLC也可以实现这一点。

cvlc v4l2:///dev/video0:chroma=h264 :input-slave=alsa://hw:1,0 --sout '#transcode{acodec=mpga,ab=128,channels=2,samplerate=44100,threads=4,audio-sync=1}:standard{access=http,mux=ts,mime=video/ts,dst=:8099}'

解释

v4l2:///dev/video0:chroma=h264给出 VLC 输入数据：它从/dev/video0 抓取视频流，并且它是 h264 编码(如果您的网络摄像头是第 0 个视频设备，它也可能是另一个数字，请参阅v4l2-ctl --all命令)
:input-slave=alsa://hw:1,0告诉VLC对视频进行另一个输入流。它是从上述arecord中识别的音频流
--sout告诉VLC如何处理输出流
#transcode{acodec=mpga,ab=128,channels=2,samplerate=44100,threads=4,audio-sync=1}告诉 VLC 使用所有 4 个 RaspberryPi3+ 内核将音频转换为mpga编解码器、128 kbits/s、2 通道、44100 Hz 采样。音频同步是可选的。我花了一些时间才意识到这一点：网络摄像头 h264 视频流保持提供(没有视频转码)。
:standard{access=http,mux=ts,mime=video/ts,dst=:8099}告诉 VLC 在端口 8099 上以 TS 复用格式通过 HTTP 提供流。

在任何其他设备上，您可以使用VLC访问您的RaspberryPi3 + VLC流：vlc http://<raspberrypi-ip>:8099

它适用于任何VLC客户端：

窗户
Unix
苹果电脑
使用 iPhone 7 (v11.2.1 (15C153)) 与 VLC 应用程序 (3.0.3 (305)) 确认

注意：在网络摄像头的输出中已经以H264 1920x1080 30fps的速度播放视频，可以节省大量RaspberryPi3 + CPU。

不同的容器

您还可以录制到各种容器，甚至是容器+流，这里有一些示例：

记录到 MKVcvlc v4l2:///dev/video0:chroma=h264 :input-slave=alsa://hw:1,0 --sout '#transcode{acodec=mpga,ab=128,channels=2,samplerate=44100,threads=4,audio-sync=1}:standard{access=file,mux=mkv,dst='/home/pi/Webcam_Record/MyVid.mkv'}'
录制到 MP4cvlc v4l2:///dev/video0:chroma=h264 :input-slave=alsa://hw:1,0 --sout '#transcode{acodec=mpga,ab=128,channels=2,samplerate=44100,threads=4,audio-sync=1}:standard{access=file,mux=mp4,dst='/home/pi/Webcam_Record/MyVid.mp4'}'
录制 + 流cvlc v4l2:///dev/video0:chroma=h264 :input-slave=alsa://hw:1,0 --sout '#transcode{acodec=mpga,ab=128,channels=2,samplerate=44100,threads=4,audio-sync=1}:duplicate{dst=standard{access=file,mux=mp4,dst='/home/pi/Webcam_Record/MyVid.mp4'},dst=standard{access=http,mux=ts,mime=video/ts,dst=:8099}}'
1. 格式化文件名、时间戳

您还可以对文件名使用格式化字符串。前缀命令如下：

cvlc --sout-file-format v4l2:///dev/video0:<...> dst='/home/pi/Webcam_Record/%F_%T_MyVid.mp4'}

它将生成一个名为YYYY-MM-DD_HH:MM:SS_MyVid.mp4的文件(:在 unix 文件名中授权，但在 windows 文件名中没有授权)

4. 让树莓派3+ 成为 Wifi 接入点

如果您没有将 Pi 连接到的现有网络：您可以按照RaspberryPi3+官方网站的说明进行操作：https://www.raspberrypi.org/documentation/configuration/wireless/access-point.md

否则，如果您已经有一个网络，则可以使用其 IP 连接到您的 pi。见第3部分

在任何其他设备上，您可以使用VLC访问RaspberryPi3 + VLC 流：vlc http://<raspberrypi-ip>:8099

5.启动时的脚本

您可以将许多命令放入 bash 文件中my_bash_file.sh. 例如：

#!/bin/bash
# auto stream launch + led off
#cvlc -vvv for verbose debug
# change this value to adapt to your webcam device number
deviceNb=0
# force video format + led off
v4l2-ctl -d${deviceNb} --set-fmt-video=width=1920,height=1080,pixelformat=1 --set-ctrl=led1_mode=0
# if delay needed 
# cvlc v4l2:///dev/video${deviceNb}:chroma=h264 :input-slave=alsa://hw:1,0  :live-caching=2500  --sout '#transcode{acodec=mpga,ab=128,channels=2,samplerate=44100,threads=4,audio-sync=1}:standard{access=http,mux=ts,mime=video/ts,dst=:8099}'
# no delay
cvlc v4l2:///dev/video${deviceNb}:chroma=h264 :input-slave=alsa://hw:1,0 --sout '#transcode{acodec=mpga,ab=128,channels=2,samplerate=44100,threads=4,audio-sync=1}:standard{access=http,mux=ts,mime=video/ts,dst=:8099}'

基本方法

然后，可以使rc.local脚本使用要在启动时执行的自定义脚本。您可以按照RaspberryPi3+官方网站的说明进行操作：https://www.raspberrypi.org/documentation/linux/usage/rc-local.md

另一种方法：创建守护程序服务

我们将创建一个"网络摄像头流"服务，假设所有必要的 bash 命令都位于/home/pi/Webcam_Record/vlc_webcam_stream_service.sh

cd /lib/systemd/system/
sudo nano webcam-stream.service

并在其中写道：

[Unit]
Description=Custom Webcam Streaming Service
After=multi-user.target
[Service]
Type=simple
ExecStart=/home/pi/Webcam_Record/vlc_webcam_stream_service.sh
Restart=on-abort
[Install]
WantedBy=multi-user.target

使服务文件和脚本可执行：

sudo chmod 644 /lib/systemd/system/webcam-stream.service
chmod +x /home/pi/Webcam_Record/vlc_webcam_stream.sh

允许以根身份执行 VLC：

sudo sed -i 's/geteuid/getppid/' /usr/bin/vlc

重新加载 deamons 并启用我们的服务：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable webcam-stream.service

检查它是否已识别并正常工作：

sudo service webcam-stream status
sudo service webcam-stream start

您可以与另一台计算机检查视频是否正确流式传输。请注意，在服务运行时，网络摄像头将不可用。

完成后，您可以连接到RaspberryPi3 + wifi接入点并访问您的视频流。

6. [编辑]附加命令：无限循环录制和分割视频

以下 bash 脚本允许无限录制带有时间戳文件名和流媒体的 15 秒长视频

#!/bin/bash
# auto stream launch + led off
#cvlc -vvv for verbose debug
# adapt to video device name
deviceNb=1
# loop duration
duration=15
#infinite recording
#loopOption=
loopOption=--loop
# force video format + led off
v4l2-ctl -d ${deviceNb} --set-fmt-video=width=1920,height=1080,pixelformat=1 --set-ctrl=led1_mode=0
# if delay needed :live-caching=2500
cvlc --sout-file-format --run-time=${duration} ${loopOption} v4l2:///dev/video${deviceNb}:chroma=h264 :input-slave=alsa://hw:1,0 --sout '#transcode{acodec=mpga,ab=128,channels=2,samplerate=44100,threads=4,audio-sync=1}:duplicate{dst=standard{access=file,mux=mp4,dst='/home/pi/Webcam_Record/%F_%T_Spy.mp4'}:dst=standard{access=http,mux=ts,mime=video/ts,dst=:8099}'

7. [编辑]在给定时刻执行程序

编辑 04 8月 2018

要在今天 14：00 启动执行，您可以使用以下命令：

./my_vlc_webcam_script.sh | at 1400

有关更多详细信息，请参阅at命令手册。

8. 故障排除

编辑07 Jul 2018

我最近在远程升级后遇到了VLC错误：

VLC media player 2.2.6 Umbrella (revision 2.2.6-0-g1aae78981c)
[00acb230] pulse audio output error: PulseAudio server connection failure: Connection refused

我找到的解决方案是在 GUI 模式下启动 VLC 并将默认音频设备更改为 ALSA(而不是自动)。我也可以在命令行中完成。在此处查看解决方案，VLC与脉冲音频的问题

cvlc -A alsa,none --alsa-audio-device default

您需要视频工作的vcodec=，如果需要，则需要deinterlace。

cvlc v4l2:///dev/video0:chroma=h264
:input-slave=alsa://hw:1,0
:live-caching=2500
--sout '#transcode{
deinterlace,
vcodec=mpgv,
acodec=mpga,
ab=128,
channels=2,
samplerate=44100,
threads=4,
audio-sync=1}
:standard{
access=http,
mux=ts,
mime=video/ts,
dst=0.0.0.0:8099}'

树莓派 :使用 VLC 流式传输网络摄像头:罗技 C920 [H264 视频无需转码 + 音频 + LED 控制] -