¿Cómo realizar transmisión de video usando Raspberry Pi?

Raspberry Pi es una computadora de bolsillo económica que requiere un equipo básico para realizar proyectos interesantes que se pueden utilizar en nuestro día a día para hacernos la vida más fácil. Un tarjeta SD incrustado en la ranura para tarjetas de la placa actúa como Disco duro para la frambuesa pi. Los últimos modelos de Raspberry Pi suelen tener de tres a cuatro puertos de bus serie universal (USB), un puerto Ethernet y una interfaz multimedia de alta definición (HDMI). Puede hacer todo lo que usted esperaría que debería hacer una estación de trabajo, como reproducir un video de calidad superior, crear hojas de cálculo, estaciones de radio FM y juegos, etc. Las videocámaras de transmisión en vivo se pueden utilizar con fines de seguridad o individuales. Las cámaras web, videocámaras, DSLR y cámaras sin espejo para transmisión de vídeo en vivo están fácilmente disponibles en el mercado, pero son costosas. En este proyecto, crearemos una cámara de transmisión en vivo usando Raspberry Pi, que es un dispositivo económico al que se puede acceder a través de Wifi también. Podremos ver la transmisión de video en vivo en nuestros teléfonos celulares, tabletas y computadoras de escritorio.

¿Cómo configurar la cámara Pi para transmisión en vivo?

El mejor enfoque para iniciar cualquier proyecto es hacer una lista de componentes porque nadie querrá quedarse en medio de un proyecto solo porque falta un componente.

Paso 1: Componentes necesarios

Paso 2: Seleccionar el modelo Raspberry Pi

La selección de Raspberry Pi es una tarea muy técnica y debe hacerse con cuidado para no sufrir en el futuro. No se prefiere Raspberry Pi Zero porque es el modelo más antiguo disponible en el mercado con una cantidad limitada de especificaciones y configurar una red en él es un trabajo muy agotador. Se pueden adquirir los últimos modelos como 3A+, 3B+. La Raspberry Pi 3 es el dispositivo más rápido y dominante que la Fundación Raspberry Pi ha lanzado hasta la fecha. Entonces, en este proyecto, usaremos Raspberry Pi 3B+.

Paso 3: configurar Raspberry Pi

Hay dos opciones para configurar Raspberry Pi. Primero, una es conectar tu Pi con LCD y conectar todos los periféricos necesarios y comenzar a trabajar. El segundo es configurar Pi con la computadora portátil y acceder a ella de forma remota. Depende de la disponibilidad de pantalla LCD. Si la tienes en casa, puedes configurar tu Pi usando una pantalla LCD. Conecte la pantalla LCD al puerto HDMI de la Raspberry usando un adaptador HDMI a VGA. Si desea acceder a su Pi de forma remota, siga mi artículo titulado “¿Cómo acceder a la interfaz gráfica de usuario (GUI) de Raspberry Pi utilizando SSH y VNC Viewer?”. En este artículo, se describe una configuración detallada de Pi con una computadora portátil y, después de iniciar sesión, podrá obtener acceso remoto a Pi.

Paso 4: asegúrese de que Raspberry Pi esté actualizado

Después de configurar Raspberry Pi, nos aseguraremos de que nuestra Pi funcione bien y de que todos los paquetes más recientes estén instalados en ella. Abra la ventana de comandos y escriba los dos comandos siguientes para actualizar Pi.

sudo apt-get update

Entonces,

sudo apt-get upgrade

Si hay alguna actualización instalada, presione Y y luego presione Ingresar para continuar descargando actualizaciones.

Paso 5: habilitar el módulo de cámara Raspberry Pi

Necesitamos habilitar el módulo de cámara Raspberry Pi antes de usarlo. Cierre la ventana de comandos después de actualizar los paquetes y haga clic en el icono de Raspberry en la esquina superior izquierda de la pantalla del escritorio. Desplácese hacia abajo hasta Preferencias de Raspberry Pi, haga clic en la opción Interfaces y habilite el Cámara desde allí.

También se puede habilitar escribiendo el siguiente comando en el Terminal ventana:

sudo raspi-config

Después de escribir este comando veremos que el Herramienta de configuración del software Raspberry Pi se abre y desplácese hacia abajo hasta Opciones de interfaz y presione Ingresar.

Aparecerá una nueva pantalla y veríamos el Cámara mencionado en la parte superior. Presione Entrar:

Después de habilitar la cámara, es necesario reiniciar el Pi para que los cambios surtan efecto. Reiniciaremos nuestro Pi antes de continuar y se puede hacer escribiendo el siguiente comando.

sudo reboot

Paso 6: Anotar la dirección IP de Pi

Necesitamos acceder al servidor web de transmisión de video más tarde, por lo tanto, necesitamos saber la dirección IP asignada a la Raspberry Pi. Como ya descubrimos la dirección IP mientras configuramos nuestro Pi, la anotaremos y continuaremos. También existe una forma alternativa de averiguar la dirección IP y es escribir el siguiente comando en la ventana Terminal después de configurar Wifi en nuestro Pi.

ifconfig

En mi caso, la dirección IP asignada a mi Pi es “192.168.1.14“.

Paso 7: Conexión del módulo de la cámara

Ahora estamos listos para conectar el módulo de nuestra cámara al Pi, pero antes de hacerlo, tenga en cuenta que la cámara puede resultar dañada por la electricidad producida por cargas estáticas. Antes de sacar la cámara de su paquete gris, asegúrese de haberse descargado tocando algún material de conexión a tierra. Mientras instala la cámara, apague el Pi y conecte la cámara al CSI puerto del Pi y asegúrese de que la cámara esté asociada en la dirección correcta con las letras azules de la tira hacia arriba, como se muestra en la siguiente figura.

Paso 8: buscar el formato adecuado para la transmisión web

Es una tarea un poco difícil porque no existen formatos de vídeo que sean universalmente compatibles con todos los navegadores web. HTTP fue diseñado inicialmente para servir páginas web y desde su lanzamiento, se han realizado muchas adiciones para descargas de archivos de catering, transmisión en vivo, etc. Por lo tanto, teniendo en cuenta este problema, transmitiríamos nuestro video en un formato simple llamado MJPEG. El código que se menciona en el siguiente paso utiliza el código integrado http.servidor módulo para hacer la transmisión de vídeo mucho más fácil. Puede encontrar un formato adecuado con código en la página oficial. picamera sitio web.

Paso 9: escribir el guión para la transmisión de video

Necesitamos escribir el guión para la transmisión de video y se puede encontrar en el sitio oficial. Picámara sitio web. En primer lugar, cree un nuevo archivo llamado rpi_video_streaming.py escribiendo el siguiente comando en la ventana Terminal:

sudo nano rpi_video_streaming.py

Después de crear el archivo, copie el código que se menciona a continuación o descargue el código desde Aquí. Si está descargando el código desde el enlace, desplácese hacia abajo en la página web y verifique 4.10. Transmisión web parte.

import io
import picamera
import logging
import socketserver
from threading import Condition
from http import server

PAGE="""\
<html>
<head>
<title>picamera MJPEG streaming demo</title>
</head>
<body>
<h1>PiCamera MJPEG Streaming Demo</h1>
<img src=" width="640" height="480" />
</body>
</html>
"""

class StreamingOutput(object):
    def __init__(self):
        self.frame = None
        self.buffer = io.BytesIO()
        self.condition = Condition()

    def write(self, buf):
        if buf.startswith(b'\xff\xd8'):
            # New frame, copy the existing buffer's content and notify all
            # clients it's available
            self.buffer.truncate()
            with self.condition:
                self.frame = self.buffer.getvalue()
                self.condition.notify_all()
            self.buffer.seek(0)
        return self.buffer.write(buf)

class StreamingHandler(server.BaseHTTPRequestHandler):
    def do_GET(self):
        if self.path == "https://appuals.com/":
            self.send_response(301)
            self.send_header('Location', '/index.html')
            self.end_headers()
        elif self.path == '/index.html':
            content = PAGE.encode('utf-8')
            self.send_response(200)
            self.send_header('Content-Type', 'text/html')
            self.send_header('Content-Length', len(content))
            self.end_headers()
            self.wfile.write(content)
        elif self.path == '/stream.mjpg':
            self.send_response(200)
            self.send_header('Age', 0)
            self.send_header('Cache-Control', 'no-cache, private')
            self.send_header('Pragma', 'no-cache')
            self.send_header('Content-Type', 'multipart/x-mixed-replace; boundary=FRAME')
            self.end_headers()
            try:
                while True:
                    with output.condition:
                        output.condition.wait()
                        frame = output.frame
                    self.wfile.write(b'--FRAME\r\n')
                    self.send_header('Content-Type', 'image/jpeg')
                    self.send_header('Content-Length', len(frame))
                    self.end_headers()
                    self.wfile.write(frame)
                    self.wfile.write(b'\r\n')
            except Exception as e:
                logging.warning(
                    'Removed streaming client %s: %s',
                    self.client_address, str(e))
        else:
            self.send_error(404)
            self.end_headers()

class StreamingServer(socketserver.ThreadingMixIn, server.HTTPServer):
    allow_reuse_address = True
    daemon_threads = True

with picamera.PiCamera(resolution='640x480', framerate=24) as camera:
    output = StreamingOutput()
    camera.start_recording(output, format='mjpeg')
    try:
        address = ('', 8000)
        server = StreamingServer(address, StreamingHandler)
        server.serve_forever()
    finally:
        camera.stop_recording()

Luego de pegar el código en el nuevo archivo creado presione Ctrl+X, tipo Y y presione Ingresar.

Paso 10: ejecutar la transmisión de video

Después de guardar el script, lo ejecutaremos usando Python3 escribiendo el siguiente comando:

python3 rpi_video_streaming.py

Después de escribir este comando, nuestro script comenzará a ejecutarse y ahora podremos acceder a nuestro servidor web en Dirección asignada a Pi>:8000. Abriremos el navegador, pegaremos el enlace en él y usaremos la dirección IP que el enrutador asigna a nuestro Pi. Podremos acceder al streaming de vídeo a través de nuestro móvil, tablet, etc. que tenga instalado un navegador y esté asociado a una red similar a nuestra Pi. Escribí, “192.168.1.14:8000” para ejecutar la transmisión de video.

Paso 11: Dar los toques finales

Como probamos nuestra cámara Pi y descubrimos que funciona bien, estamos listos para instalarla en un lugar adecuado. Se puede instalar cerca de la puerta de la casa para que podamos monitorear a cada persona que entra o sale de la casa. Todo lo que necesitamos es poder EN nuestra cámara usando el adaptador y sería mejor colocarla dentro de una carcasa y dejar el lado de la cámara abierto para la transmisión de video.

Aplicaciones

1. Se puede instalar en viviendas por motivos de seguridad.
2. Se puede utilizar en oficinas para controlar el movimiento de los empleados.
3. Se puede instalar en centros comerciales, estaciones de ferrocarril, etc. y puede acceder al personal de administración para tener control y equilibrio en un área específica.