전방 카메라 실시간 스트리밍하기 (with Raspberry Pi, Pi Camera)

GAON PARK·2023년 11월 23일
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Pi Camera 연결

반드시 라즈베리파이를 종료하고 전원 케이블까지 뺀 다음에 연결한다!

라즈베리파이 설정

카메라를 사용하기 위해 라즈베리파이 설정을 수정한다.

sudo apt-get update
sudo raspi-config

# Interface Options -> Legacy Camera Enable
# Advanced Options -> Glamor Enable

# reboot
sudo reboot

라즈베리파이 라이브러리 설치

Picamera2 설치

공식 document : https://pypi.org/project/picamera2/0.2.2/

sudo apt install -y python3-libcamera python3-kms++
sudo apt install -y python3-pyqt5 python3-prctl libatlas-base-dev ffmpeg python3-pip
pip3 install numpy --upgrade
pip3 install picamera2[gui]
# If you do not want the GUI dependencies, use
# sudo apt install -y python3-libcamera python3-kms++
# sudo apt install -y python3-prctl libatlas-base-dev ffmpeg libopenjp2-7 python3-pip
# pip3 install numpy --upgrade
# pip3 install picamera2

libcamera 설치

참고 블로그 : https://dev-russel.tistory.com/83

라즈베리파이 코드

streaming.py

  • io.BufferedIOBase를 상속받은 StreamingOutput 객체(output)를 하나 만든다.
  • server.BaseHTTPRequestHandler를 상속받은 StreamingHandler 객체는 do_GET 메서드를 통해 get 요청을 처리한다.
    - /로 들어오면 /index.html로 리다이렉트한다.
    - /index.html에 대한 리소스 요청이 들어오면 미리 정의해둔 PAGE의 html을 보여준다.
    - PAGEstream.mpjpg 라는 이미지 파일을 보여주는데, 이 파일에 대한 리소스 요청도 do_GET에서 처리한다.
  • StreamingServer는 핸들러와 주소를 설정해주는 객체이다.
import io
import logging
import socketserver
from http import server
from threading import Condition


class StreamingOutput(io.BufferedIOBase):
    def __init__(self):
        self.frame = None
        self.condition = Condition()

    def write(self, buf):
        with self.condition:
            self.frame = buf
            self.condition.notify_all()


class StreamingHandler(server.BaseHTTPRequestHandler):
    PAGE = """\
    <html>
    <head>
    <title>picamera2 MJPEG streaming demo</title>
    </head>
    <body>
    <h1>Front Camera Streaming</h1>
    <img src="stream.mjpg" width="auto" height="auto" />
    </body>
    </html>
    """
	
    def do_GET(self):
        global output
        if self.path == '/':
            self.send_response(301)
            self.send_header('Location', '/index.html')
            self.end_headers()
        elif self.path == '/index.html':
            content = self.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


output = StreamingOutput() # 전역변수로 사용

camera_thread.py

  • Pi 카메라에 입력되는 이미지 (이미지가 연속적으로 캡쳐되면 동영상)를 output 객체로 보낸다.
import threading
from picamera2 import Picamera2
from picamera2.encoders import JpegEncoder
from picamera2.outputs import FileOutput
import libcamera
import streaming


class CameraThread(threading.Thread):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.picam2 = Picamera2()
        self.picam2.configure(self.picam2.create_video_configuration(main={"size": (640, 480)}))
        self.picam2.configure(self.picam2.create_video_configuration(transform=libcamera.Transform(hflip=1, vflip=1)))
        self.picam2.start_recording(JpegEncoder(), FileOutput(streaming.output))

    def run(self):
        try:
            address = ('', 8000)
            server = streaming.StreamingServer(address, streaming.StreamingHandler)
            server.serve_forever()
        finally:
            self.picam2.stop_recording()
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