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老板由於事務繁忙無法經常親臨教研室,於是讓我搞個監控系統,讓他在辦公室就能看到教研室來了多少人。o(>﹏<)o|||
最初我的想法是直接去網上下個軟件,可是找來找去不是有毒就是收費,無奈技術不到家無法破解,只得另尋他法。
正當沒有辦法的時候,我看到一篇博文 一個基於python的高速視頻傳輸程序 ,看完茅塞頓開,覺得完全可以自己寫一個,在此感謝作者詹姆斯。
這個程序包括一個服務器和一個客戶端。需要的庫有 VideoCapture 和 pygame,一個用來得到攝像頭的視頻,一個用來顯示。Python庫可以點這里下載:Python Extension Packages。進去后ctrl+F找到相應的庫,然后選擇相應的版本即可,這里還有很多其他的庫可提供下載。
我想到的解決方案是,在教研室開一台電腦,接一個USB攝像頭,然后開啟一個服務器程序,等待着老板使用客戶端連接,由於是實時視頻傳輸,使用UDP協議。(主要傳輸部分采用詹姆斯的代碼)。
服務器端代碼如下:
1 # -*- coding: UTF-8 -*-
2
3 import socket
4 import time
5 import traceback
6 from VideoCapture import Device
7 import threading
8
9 # 全局變量
10 is_sending = False
11 cli_address = ('', 0)
12
13 # 主機地址和端口
14 host = ''
15 port = 10218
16
17 # 初始化UDP socket
18 ser_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
19 ser_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
20 ser_socket.bind((host, port))
21
22 # 接收線程類,用於接收客戶端發送的消息
23 class UdpReceiver(threading.Thread):
24 def __init__(self):
25 threading.Thread.__init__(self)
26 self.thread_stop = False
27
28 def run(self):
29 while not self.thread_stop:
30 # 聲明全局變量,接收消息后更改
31 global cli_address
32 global is_sending
33 try:
34 message, address = ser_socket.recvfrom(2048)
35 except:
36 traceback.print_exc()
37 continue
38 # print message,cli_address
39 cli_address = address
40 if message == 'startCam':
41 print 'start camera',
42 is_sending = True
43 ser_socket.sendto('startRcv', cli_address)
44 if message == 'quitCam':
45 is_sending = False
46 print 'quit camera',
47
48 def stop(self):
49 self.thread_stop = True
50
51 # 創建接收線程
52 receiveThread = UdpReceiver()
53 receiveThread.setDaemon(True) # 該選項設置后使得主線程退出后子線程同時退出
54 receiveThread.start()
55
56 # 初始化攝像頭
57 cam = Device()
58 cam.setResolution(320,240)
59
60 # 主線程循環,發送視頻數據
61 while 1:
62 if is_sending:
63 img = cam.getImage().resize((160,120))
64 data = img.tostring()
65 ser_socket.sendto(data, cli_address)
66 time.sleep(0.05)
67 else:
68 time.sleep(1)
69
70 receiveThread.stop()
71 ser_socket.close()
服務器啟動一個子線程,來監聽客戶端發送的消息。當有消息時,將is_sending改為True,則服務器向該客戶端發送視頻數據。具體信息可以看代碼注釋。
客戶端代碼如下:
1 # -*- coding: UTF-8 -*-
2
3 import socket, time
4 import pygame
5 from pygame.locals import *
6 from sys import exit
7
8 # 服務器地址,初始化socket
9 ser_address = ('localhost', 10218)
10 cli_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
11
12 # 設置超時
13 cli_socket.settimeout(5)
14
15 # 向服務器發送消息,並判斷接收時是否超時,若超時則重發
16 while 1:
17 cli_socket.sendto('startCam', ser_address)
18 try:
19 message, address = cli_socket.recvfrom(2048)
20 if message == 'startRcv':
21 print message
22 break
23 except socket.timeout:
24 continue
25
26 # 此句無用。。防止窗口初始化后等待數據
27 cli_socket.recvfrom(65536)
28
29 # 初始化視頻窗口
30 pygame.init()
31 screen = pygame.display.set_mode((640,480))
32 pygame.display.set_caption('Web Camera')
33 pygame.display.flip()
34
35 # 設置時間,可以用來控制幀率
36 clock = pygame.time.Clock()
37
38 # 主循環,顯示視頻信息
39 while 1:
40 try:
41 data, address = cli_socket.recvfrom(65536)
42 except socket.timeout:
43 continue
44 camshot = pygame.image.frombuffer(data, (160,120), 'RGB')
45 camshot = pygame.transform.scale(camshot, (640, 480))
46 for event in pygame.event.get():
47 if event.type == pygame.QUIT:
48 cli_socket.sendto('quitCam', ser_address)
49 cli_socket.close()
50 pygame.quit()
51 exit()
52 screen.blit(camshot, (0,0))
53 pygame.display.update()
54 clock.tick(20)
客戶端就是簡單地向服務器發送啟動消息,接收到回復后開始進入主循環開始接收視頻數據並顯示。
由於UDP協議不保證信息是否成功到達,因此前面設置了個重發機制,只有當客戶端收到服務器的回復后,才停止發送開啟消息並進入主循環。具體見注釋。
使用時將localhost改成服務器IP即可,目前測試僅適用於局域網,校園網。外網暫未測試,熟悉網絡編程的同學可以自行實驗。
經驗
調試的時候出現過服務器怎么都收不到客戶端消息,結果調試一下午都找不到原因。晚上回來把防火牆、安全軟件全關了,順利通過。
服務器開啟新線程后,由於Python奇怪的設定,主線程退出后子線程得完成后才會退出,而這里子線程又是一個死循環,因此需要對子線程調用setDaemon(True),這樣主線程退出時子線程也會自動退出。若沒有調用該方法,調試一次后第二次可能失敗,因為后台還有個子線程在運行。

