在网上发现两个很有意思的树莓派小项目。一个是作为 FM 发射器,向短距离内的 FM 收音机发送声波信号。
一个是作为视频监控(配合摄像头),可以远程访问网页客户端获取摄像头监控的画面。
实际尝试了下效果都还不错。
一、FM 发射器
项目地址:PiFmRds
该发射器使用树莓派的 PWM 生成器 来产生 VHF(甚高频) 信号。
编译安装
PiFmRds 需要从源代码编译,而编译时依赖 sndfile
库。可以使用如下命令安装:
$ sudo apt-get install libsndfile1-dev
之后使用如下命令获取源代码并完成编译:
$ git clone https://github.com/ChristopheJacquet/PiFmRds.git
$ cd PiFmRds/src
$ make clean
$ make
编译完成后 src 目录下的文件如下图:其中的 pi_fm_rds
即编译好的二进制程序,可使用如下命令进行测试(注意命令开头的 sudo
):
$ sudo ./pi_fm_rds -audio sound.wav
该命令会以 107.9M HZ
的频率向空中发射包含 sound.wav
文件音频的电磁波。
详细使用
为了使用起来更加方便,可以将编译好的二进制程序移动到 /usr/local/bin
目录并改名为 fm
命令:
$ sudo cp pi_fm_rds /usr/local/bin/fm
fm
命令主要有两个选项:
-
-audio
用来指定生成电磁声波的媒体文件 -
-freq
用来指定生成的电磁声波的频率
$ sudo fm -audio ~/Music/Faded_Alan\ Walker.wav -freq 108
Using mbox device /dev/vcio.
Allocating physical memory: size = 3403776 mem_ref = 5 bus_addr = fe7b0000 virt_addr = 0x768dc000
ppm corr is 0.0000, divider is 1096.4912 (1096 + 2012*2^-12) [nominal 1096.4912].
Using audio file: /home/pi/Music/Faded_Alan Walker.wav
Input: 44100 Hz, upsampling factor: 5.17
2 channels, generating stereo multiplex.
Created low-pass FIR filter for audio channels, with cutoff at 12000.0 Hz
PI: 1234, PS: <Varying>.
RT: "PiFmRds: live FM-RDS transmission from the RaspberryPi"
Starting to transmit on 108.0 MHz.
下面是用小米手机自带的 FM Radio 录制的一段,呃,截图。。。对于传输 mp3 格式文件,可以借助 sox 工具:$ sudo apt-get install sox
再通过 sox
命令将 mp3 格式文件转换为 wav 格式的音频流,重定向给 fm
命令:
sox -t mp3 ~/Music/baby-alian.mp3 -t wav - | sudo fm -freq 108 -audio -
实际的使用效果还是非常棒的,近距离内收音很清晰。如果需要增加收音距离,可以在树莓派的 GPIO 4(即 7 号引脚)插上一根 杜邦线 作为天线。
二、视频监控
上面的图片即树莓派 3 代 B+ 装上专用的摄像头模块后的样子。该模块某宝上可以轻松买到,不附链接。
树莓派也支持大多数常用的 USB 摄像头,没尝试过,不细说。
拍照和摄像
树莓派需要先在软件配置里开启摄像头模块。可以使用 sudo raspi-config
命令,选择 5 Interfacing Options -> P1 Camera
。
之后就可以使用 raspistill
命令拍照和 raspivid
命令录制视频了。
# 拍摄照片并保存至 image1.jpg 文件
$ raspistill -o image1.jpg
# 拍摄长度为 10000 毫秒的视频并保存至 video.h264 文件
$ raspivid -o video.h264 -t 10000
mjpg-streamer
mjpg-streamer 是一个命令行工具,可以通过多种输入和输出插件将 JPEG 帧作为视频流传输。支持树莓派摄像头模块。
项目地址:mjpg-streamer
编译安装
使用如下命令获取 mjpg-streamer 源代码并编译安装:
# 安装依赖库和编译工具 cmake
$ sudo apt-get install cmake libjpeg8-dev libv4l-dev
# 获取源代码并编译
$ git clone https://github.com/jacksonliam/mjpg-streamer.git
$ cd mjpg-streamer/mjpg-streamer-experimental
$ make
$ sudo make install
安装成功后便可以通过如下命令开启视频流:
$ mjpg_streamer -i "input_raspicam.so -x 640 -y 480 -fps 30" -o "output_http.so -w ./www"
MJPG Streamer Version: git rev: ddb69b7b4f114f3c2ca01adf55712792ca8aed43
i: fps.............: 30
i: resolution........: 640 x 480
i: camera parameters..............:
Sharpness 0, Contrast 0, Brightness 50
Saturation 0, ISO 0, Video Stabilisation No, Exposure compensation 0
Exposure Mode 'auto', AWB Mode 'auto', Image Effect 'none'
Metering Mode 'average', Colour Effect Enabled No with U = 128, V = 128
Rotation 0, hflip No, vflip No
ROI x 0.000000, y 0.000000, w 1.000000 h 1.000000
o: www-folder-path......: ./www/
o: HTTP TCP port........: 8080
o: HTTP Listen Address..: (null)
o: username:password....: disabled
o: commands.............: enabled
i: Starting Camera
Encoder Buffer Size 81920
其中 -i
选项后面的 input_rapsicam.so
用于指定输入插件,-x
和 -y
选项指定视频流的分辨率,-fps
选项指定帧率。
-o
选项后面的 output_http.so
用于指定输出插件,-w
指定 Webcam 服务器使用的网页源文件。
使用测试
Webcam 服务器地址为:IP_Address:8080
使用浏览器访问时效果如下:
可以借助 VLC 或 iina 视频播放器的 打开 URL 功能,远程播放视频流。URL 为 IP_Address:8080/?action=stream
。效果如下:
呃,实话说,有点小卡。。。哈哈哈
参考资料
Raspberry Pi Cookbook, 2nd Edition
Raspberry Pi for Secret Agents (English Edition)