Raspberry Pi Zéro W : serveur Mjpeg

Cet article a pour but de décrire la réalisation d’un serveur Mjpeg sur un raspberry Pi Zéro doté d’une caméra raspberry.

Attention, les tests ont été réalisés sur la version « BULLSEYE » de l’os raspberry.

La caméra est disponible notamment sur Amazon pour environ 13 euros en juin 2023.

Pour tester la bonne installation de la caméra, utiliser, par exemple, le logiciel libcamera.

Pour cela saisir dans un terminal la commande:

libcamera-hello -n

On doit avoir une réponse du type:

TypeScript

libcamera-hello -n
[0:04:37.549890780] [1449]  INFO Camera camera_manager.cpp:299 libcamera v0.0.4+22-923f5d70
[0:04:37.846218381] [1450]  INFO RPI raspberrypi.cpp:1476 Registered camera /base/soc/i2c0mux/i2c@1/ov5647@36 to Unicam device /dev/media3 and ISP device /dev/media0
[0:04:37.850320361] [1449]  INFO Camera camera.cpp:1028 configuring streams: (0) 1296×972-YUV420
[0:04:37.852263352] [1450]  INFO RPI raspberrypi.cpp:851 Sensor: /base/soc/i2c0mux/i2c@1/ov5647@36 – Selected sensor format: 1296×972-SGBRG10_1X10 – Selected unicam format: 1296×972-pGAA

Si on n’utilise pas l’option -n une fenêtre s’ouvre avec un aperçu de l’image captée par la caméra durant quelques secondes.

Libcamera2

L’API en langage Python libcamera2 offre de nombreux exemples d’utilisation de la caméra raspberry. Notamment le programme mjpeg_server2.py permettant de diffuser un flux mjpeg sur le web. En voici une version légèrement modifiée afin de permettre de démarrer l’exécution du script Python en saisissant sur la ligne de commande le nombre d’images par seconde souhaitée pour le flux.

Programme mjpeg_server_encoder_v1.py:

Python

#!/usr/bin/python3

# This is the same as mjpeg_server.py, but uses the h/w MJPEG encoder.

import io
import logging
import socketserver
import time
import sys
from http import server
from threading import Condition

from picamera2 import Picamera2
from picamera2.encoders import MJPEGEncoder
from picamera2.outputs import FileOutput

frameRate=1
if len(sys.argv)>=2:
    frameRate=int(sys.argv[1])
delay=1/frameRate    
print("Frame Rate "+str(frameRate)+" image(s)/seconde")    
PAGE = """\
<html>
<head>
<title>picamera2 MJPEG streaming demo</title>
</head>
<body>
<h1>Picamera2 MJPEG Streaming Demo</h1>
<img src="stream.mjpg" width="640" height="480" />
</body>
</html>
"""


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):
    def do_GET(self):
        if self.path == '/':
            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')
                    time.sleep(delay)
            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


picam2 = Picamera2()
picam2.configure(picam2.create_video_configuration(main={"size": (640, 480)}))
output = StreamingOutput()
picam2.start_recording(MJPEGEncoder(), FileOutput(output))

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

Exemple d’utilisation:

TypeScript

python mjpeg_server_encoder_v1.py 1
Frame Rate 1 image(s)/seconde
[0:19:41.297180779] [3297]  INFO Camera camera_manager.cpp:299 libcamera v0.0.4+22-923f5d70
[0:19:41.583717724] [3317]  INFO RPI raspberrypi.cpp:1476 Registered camera /base/soc/i2c0mux/i2c@1/ov5647@36 to Unicam device /dev/media3 and ISP device /dev/media0
[0:19:41.718625880] [3297]  INFO Camera camera.cpp:1028 configuring streams: (0) 640×480-XBGR8888
[0:19:41.725646732] [3317]  INFO RPI raspberrypi.cpp:851 Sensor: /base/soc/i2c0mux/i2c@1/ov5647@36 – Selected sensor format: 640×480-SGBRG10_1X10 – Selected unicam format: 640×480-pGAA
192.168.0.64 – – [03/Jun/2023 11:36:57] "GET /index.html HTTP/1.1" 200 –
192.168.0.64 – – [03/Jun/2023 11:36:57] "GET /stream.mjpg HTTP/1.1" 200 –
192.168.0.64 – – [03/Jun/2023 11:36:57] code 404, message Not Found
192.168.0.64 – – [03/Jun/2023 11:36:57] "GET /favicon.ico HTTP/1.1" 404 –

Pour visualiser le flux, il suffit d’exécuter dans un navigateur la commande

http://<adresse ip du raspberry>:8000

Avec un raspberry pizero , pour une image par seconde , on a un débit de l’ordre de 230 Kbits/s.

Grimeco

Raspberry Pi Zéro W : serveur Mjpeg

Libcamera2

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