使用raspberry pi直播来自摄像头数据（一）

使用raspberry pi直播来自摄像头数据

  要实现RTMP直播V4L2摄像头数据，最简单的方案就是使用FFMPEG，它已经实现了所有的功能，用户只要使用一条命令就行了。但是对于有些嵌入式设备，没有足够的硬件资源来运行FFMPEG，对于这种情况，只能是自己来实现所需的所有接口。
  本文主要介绍在树莓派上的使用，其他嵌入式设备可以类推:
   1.在树莓派linux系统,用户通过v4l2采集摄像头的数据。
   2.把采集到的摄像头jpeg数据转化成yuv格式。
   3.把yuv格式数据对进行x264编码（x264只能对yuv格式数据压缩）。
   4.使用RTMPdump库通过RTMP协议将编码好的H264数据推送到RTMP服务器。
 5.最后客户端从RTMP服务器中将数据拉下来，解码，最后显示出来，进而实现实时直播的目的

一：raspberry pi准备工作

【1】使用交叉编译

   交叉编译工具较快开发的速度。树莓派中已经安装了gcc工具链，可在树莓派中直接编译源代码生成可执行文件。于此同时，PC机上也可使用gcc工具链生成可执行代码，但是和树莓派上的gcc工具不同，PC机上的gcc工具生成intel或amd芯片上可执行的代码，但树莓派却是arm系列的芯片，显然存在不小的差异。那么使用交叉工具链便可在PC机上开发树莓派中可执行程序。
    虽然树莓派的主频可达700MHz远高于一般的嵌入式系统，但相比于PC机其性能还是差些，使用交叉工具链可节约开发时间。在编译链接同等规模的代码时，PC机所用的时间应少于树莓派所用时间，通过交叉编译的方法提高效率。

【2】搭建树莓派交叉编译环境

   1 . PC机环境 ubuntu 12.04 amd64
    请注意32位系统和64位系统存在差异，请注意博文中相关章节的描述。本文的程序在ubunut 12.04 amd64系统，ubuntu 12.04 i386系统中测试通过（硬盘安装，虚拟机环境）。
  2. 下载交叉编译工具链
  下载gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-4.9-2014.07_linux.tar
  地址：http://pan.baidu.com/s/1cEqTBK

arm-linux-gnueabi-gcc和 arm-linux-gnueabihf-gcc类似，都可以用来编译基于ARM平台所有环节代码。
但两个交叉编译器也存在差别，分别适用于 armel 和 armhf 两个不同的架构，armel 和 armhf 这两种架构在对待浮点运算采取了不同的策略（有 fpu 的 arm 才能支持这两种浮点运算策略）。
其实这两个交叉编译器只不过是 gcc 的选项 -mfloat-abi 的默认值不同。gcc 的选项 -mfloat-abi 有三种值 soft、softfp、hard（其中后两者都要求 arm 里有 fpu 浮点运算单元，soft与后两者是兼容的，但 softfp 和 hard 两种模式互不兼容）：
soft： 不用fpu进行浮点计算，即使有fpu浮点运算单元也不用，而是使用软件模式。
softfp：armel架构（对应的编译器为 arm-linux-gnueabi-gcc ）采用的默认值，用fpu计算，但是传参数用普通寄存器传，这样中断的时候，只需要保存普通寄存器，中断负荷小，但是参数需要转换成浮点的再计算。
hard：armhf架构（对应的编译器 arm-linux-gnueabihf-gcc ）采用的默认值，用fpu计算，传参数也用fpu中的浮点寄存器传，省去了转换，性能最好，但是中断负荷高。
树莓派默认采用arm-linux-gnueabihf-gcc
3. 加入环境环境变量
   在/.bashrc文件中加入gcc交叉工具链目录。
   sudo gedit ~/.bashrc
   在该文件最后加入交叉工具链所在目录。请注意~符号表示HOME路径，.bashrc为隐藏文件。
    【64位系统】
    exportPATH=$PATH: rpi/tools/ /gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin
    请注意PATH代表环境变量，:冒号代表追加。
    保存并退出文件，接着执行以下指令以便立即更新当前控制台所包含的环境变量。
    source .bashrc
4. 测试是否安装成功

测试交叉工具链是否安装成功，可在控制台中输入
    #arm-linux-gnueabihf-gcc -v
 
出错： arm-linux-gnueabihf-gcc: error while loading shared libraries:libstdc++.so.6: cannot open shared object file: No such file or directory
 
 ubuntu解决方法 

sudo apt-get install lib32stdc++6 

sudo apt-get install lib32z1
再次# arm-linux-gnueabihf-gcc-v

   控制台中输出内容如下，此步骤可证明交叉工具链安装完成且环境变量设置无误。

 

【3】简单的例子
    编写一个测试文件，在PC机上完成编译然后通过Samba上传到树莓派中并执行。
    【测试代码】
    文件名为hello-world.c，该例子仅测试交叉编译是否成功并简单测试了浮点数功能。
    

#include <stdio.h>
int main(void)
{
float pi = 3.14;
printf("Hello World\n");
printf("%.2f\n",2*pi);
}

【交叉编译——简单指令】
    cd进入hello-world.c所在目录，输入以下指令以生成可执行文件。请注意该可执行文件不能在PC机上运行。
    arm-linux-gnueabihf-gcc hello-world.c-o hello-world
    最终可在hello-world.c的同目录中生成hello-world可执行文件。

 【交叉编译——makefile】
   当然也可在该目录下建立makefile文件，简单的makefile文件如下

CC=arm-linux-gnueabihf-gcc
hello-world:hello-world.o
clean:
rm -rf hello-world.o hello-world

 
在Makefile文件中使用了至少两条隐含规则，CC为默认工具链；*.o文件由同名的*.c文件生成。
   那么在控制台中输入make即可生成可执行文件。

arm-linux-gnueabihf-gcc      -c -o hello-world.o hello-world.c

arm-linux-gnueabihf-gcc     hello-world.o   -o hello-world

【SSH登陆树莓派】
  利用PuTTY工具登录树莓派
 


   假设raspberry的IP地址为192.168.1.24，可点击open按钮
   


   
   login as :pi
  pi@192.168.1.24's password:raspberry(默认)

 【搭建SAMBA服务器】 

安装samba

sudo apt-get update
sudo apt-get install samba samba-common-bin

  

配置文件smb.conf

nano /etc/samba/smb.conf

修改其配置文件 /etc/samba/smb.conf， 在文件最后面添加以下内容

# ======================
[share]           #共享文件的名称， 将在网络上以此名称显示
path = /share         #共享文件的路径
valid users = pi        #允许访问的用户
browseable = yes        #允许浏览
public = yes        #共享开放
writable = yes        #可写

修改完成后，保存。然后重新启动 samba服务， 并添加共享用户：

重启samba

pi@raspberrypi ~ $ sudo /etc/init.d/samba restart
[ ok ] Stopping NetBIOS name server: nmbd.
[ ok ] Starting NetBIOS name server: nmbd.
[ ok ] Stopping SMB/CIFS daemon: smbd.
[ ok ] Starting SMB/CIFS daemon: smbd.
[ ok ] Stopping Samba AD DC daemon: samba.

测试samba共享

在win7 系统上，开始 - 运行： \192.168.1.24 (你的树莓派IP地址)，进行访问：



 双击打开share文件夹，把交叉编译后的hello-world可执行文件拖拽到share目录下即可上传到树莓派。
 puTTY登陆之后进入可执行文件所在目录，修改该文件的执行权限。
    sudo chmod 755 hello-world
   
  输入以下指令便可运行该文件
    ./hello-world
    控制台输出结果，至此可完全证明交叉工具链工作正常。

   后续 《在树莓派linux系统,用户通过v4l2采集摄像头的数据》 ...
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