Raspberry Pi Zero とカメラモジュールで作るライブ配信実験機
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- 1. 1 Raspberry Pi Zero と カメラモジュールで作る ライブ配信実験機 Tetsuyuki Kobayashi 2018.4.25 Streaming Conference #2
- 2. 2 The latest version of this slide will be available from here http://www.slideshare.net/tetsu.koba/presentati ons
- 3. 3 Who am I? 20+ years involved in embedded systems 10 years in real time OS, such as iTRON 10 years in embedded Java Virtual Machine Now GCC, Linux, QEMU, Android, … Blogs https://qiita.com/tetsu_koba http://d.hatena.ne.jp/embedded/ http://kobablog.wordpress.com/(English) Twitter @tetsu_koba
- 4. はじめに ラズパイの H.264 ハードウェアエン コーダが意外にいけてる ラズパイを堅牢にする工夫はいろいろ あるが、今回は省略。
- 5. ライブ配信実験機
- 6. 本日話すること ラズパイの H.264 ハードウェアエン コーダ YouTube Live に配信してみよう 応用編 1: BGM を流そう 応用編 2: 加速度センサーで設置角度 を自動設定しよう
- 7. ラズパイの H.264 ハードウェアエンコーダ 1920x1080 30fps 可能。 これを使えば CPU の負荷はオーディ オのエンコードとネットワーク処理だ け。 専用コマンド (raspivid) の他に GStreamer と ffmpeg から使用可能
- 8. 映像の入力 USB の WebCam からの映像入力では フレームレートが出ない 640x480 20fps くらい おそらくメモリの帯域が足りない 専用カメラモジュールならば OK 専用コマンド (raspivid) を使うとカ メラ入力を直接 H.264 エンコーダに つなげられるらしい
- 10. 必要な部材 Raspberry Pi Zero WH ケースセット Raspberry Pi カメラモジュール 電源 (microUSB: モバイルバッテリー可 ) microUSB B オス to USB A メス変換ケー ブル ネットワーク ( 以下のどれか ) USB Ethernet アダプタ 内蔵 WiFi スマフォで USB テザリング
- 11. Raspberry Pi Zero WH ケースセット 秋月で 2,680 円 ( 税込み )
- 12. Tips ピンヘッダのピンが邪魔でカメラ用 ケースのフタが閉まらない !? 「そんなのはニッパーで切ればいいん ですよ」 by 同僚の電気エンジニア
- 13. カメラモジュール ラズパイ純正のカメラモジュールはい くつかの種類がある 初代は少し安く入手できる 3,080 円 使用時に赤 LED が点灯 v2 は SONY 製 4,300 円 ピント調整の治具が付属 そのほか赤外線カメラもある ソフトウェア的にはどれもほぼ同じ。
- 14. YouTube 側の準備 YouTubeLive の「いますぐ配信」を 使うのが簡単。 エンコーダの映像フォーマットに合 わせてくれるので設定の不一致が起 こらない。 live_dashboard のページで調べてメモ RTMP の URL ( サーバー URL ) stream key ( ストリーム名 / キー )
- 15. ラズパイ側の準備 sudo apt install ffmpeg 次のページのスクリプトで STREAM_KEY だけ自分のものに修正 する マイクは無いので無音をエンコードし ている 画像解像度はデフォルトの 1920x1080
- 16. youtube.sh #!/bin/sh STREAM_KEY=your_stream_key ping -c 5 a.rtmp.youtube.com || exit $? raspivid -o - -t 0 -rot 270 -fps 30 -b 4500000 | ffmpeg -re -ar 44100 -ac 2 -acodec pcm_s16le -f s16le -ac 2 -i /dev/zero -r 30 -f h264 -i - -vcodec copy -acodec aac -ab 128k -f flv rtmp://a.rtmp.youtube.com/live2/$STREAM_KEY /boot/youtube.sh これらのコードは gist で公開 tetsu-koba/00_raspberrypi_livestream
- 17. エラーが発生したらリトライ #!/bin/sh green_led=/sys/class/leds/led0 led_green_ok(){ echo timer > $green_led/trigger # pi zero seems to swap on and off echo 3000 > $green_led/delay_off echo 200 > $green_led/delay_on } led_green_error(){ echo timer > $green_led/trigger echo 50 > $green_led/delay_on echo 50 > $green_led/delay_off } mount -o remount,ro / mount -o remount,ro /boot while true; do led_green_ok ./youtube.sh led_green_error sleep 10 done /boot/run.sh 残念ながら 純正ケースでは フタを閉めると LED は見えない
- 18. 電源を入れたら自動で配信開始 #!/bin/sh -e [ -x /boot/run.sh ] && (cd /boot; ./run.sh ) & exit 0 /etc/rc.local tmpfs /tmp tmpfs defaults,noatime,mode=1777 0 0 /etc/fstab に以下の行を追加
- 19. 応用編
- 20. BGM を流そう 内蔵マイクが無いが無音はさみしい SD カード内に置いた音声ファイルを BGM として繰り返し流す 音声ファイルはあらかじめ AAC に変 換して /boot/audio/ に置く ffmpeg -i music.mp3 music.aac AAC のエンコードが不要になるの で CPU の負荷が軽くなる
- 21. 加速度センサーで設置向きを自動認識 映像の回転角度を 0, 90, 180, 270 の 4 つを指定可能。 加速度センサーの値から、この 4 つの うちのどれがよいかを自動判別する 3 軸加速度センサー [ATD345] 販売 価格 : 395 円 ( 税別 ) http://www.aitendo.com/product/9548 判別するのは電源 ON の後の最初の 1 回のみ。 ( 手抜き実装 )
- 23. youtube.sh #!/bin/sh STREAM_KEY=your_stream_key AFIFO=/tmp/afifo.$$ ping -c 5 a.rtmp.youtube.com || exit $? rm -f $AFIFO mkfifo $AFIFO ROT=`/home/pi/axd` raspivid -o - -t 0 -rot $ROT -fps 30 -b 4500000 | ffmpeg -loglevel warning -re -f aac -i $AFIFO -r 30 -f h264 -i - -vcodec copy -acodec copy -bsf:a aac_adtstoasc -f flv rtmp://a.rtmp.youtube.com/live2/$STREAM_KEY & while true; do cat /boot/audio/*.aac done >> $AFIFO /boot/youtube.sh
- 24. 設置向きの判定 i2c につながった加速度センサーの設 定、測定値読み込み、設置向きの判定 を行う部分は golang で書いた。 tetsu-koba/00_raspberrypi_livestream 参考 組み込みLinuxでのGolangのススメ
- 25. スマフォの USB テザリング 以下のサイトを参考に。 Raspberry Pi 2でAndroidのUS Bテザリングを使う Raspberry Pi 2でiPhoneのUS Bテザリングを使う
- 26. 最後に ここで書いたことは基本的に他の Raspberry Pi シリーズでも適用可能。 RTMP の URL と stream key が入手で きるサイトなら同様にいけるはず。 エラー発生時のリカバリは手抜き。実 験用。 デモは懇親会の時に。
- 27. 27 Q & A @tetsu_koba Thank you for listening!