JavaCV 树莓派打造监控系统平台

环境部分,参考旧版的安装及配置:

树莓派搭建视频监控平台

树莓派视频监控平台实现录制归档

框架选型

之前的平台是采用JFinal和JavaCV开发的, 这次重构,调整为Springboot + JavaCV实现,主要用到的框架有:

spring-webmvc

spring-websocket

spring-jdbc

oshi

javacv

vue

iview

flv.js

功能完善

这次重构完善了很多功能,引入了服务器监控、采用VUE+IVIEW对页面重新开发,另外还支持了在线回访录制视频,目前已实现的功能有:

摄像头监控画面实时预览

自动录制

分段录制

磁盘保护

树莓派运行参数监控

录制管理(支持录制回放)

登录鉴权

除了上面功能外,此次重构还大大降低了延迟,以及增加多种拉流类型,在无buffer拉流的情况下,FLV、RTMP流延迟在1秒以内(600ms左右),拉流端支持FLV、RTMP、HLS。

界面预览

由于浏览器已经不再支持Flash,所以本次监控画面实时预览采用FLV,播放器采用flv.js,实时预览延迟1秒内。

JavaCV 树莓派打造监控系统平台

监控录制由原来的FLV,调整为mp4,支持H5原生播放器观看监控回放,这里由于我在画面上加了时间戳滤镜,导致录制效果不是很好,后期需要排查优化一下。

JavaCV 树莓派打造监控系统平台

功能实现

画面采集,FFmpeg推流

在旧版的实现中,采用的是JavaCV采集画面,并实现推流,在实际使用情况中,这种效果并不理想,延迟太高。所以在新版重构时,选择raspivid + ffmpeg来替代JavaCV实现。

画面采集采用raspivid:

raspivid -n -t 0 -w 1920 -h 1080 -fps 25 -b 600000 -o -

推流采用FFmpeg:

ffmpeg -i - -vcodec copy -an -f flv rtmp://192.168.1.5:1935/hls/stream0

拉流,录制

拉流还是采用JavaCV,这里分为两部分,拉流及流加工录制,如果不需要对流进行处理的话,直接录制流即可。

拉流:

grabber = new FFmpegFrameGrabber(streamUri); Frame f = grabber.grab(); if (f != null && f.image != null) { if (f != null && f.image != null) { Iterator <StreamListener> it = listeners.iterator(); while (it.hasNext()) { StreamListener sl = it.next(); final Frame ff = f.clone(); sl.onVideo(ff); } } }

录制:

public void onVideo(Frame frame) { // 分段录制 if (timeLimit > 0 && System.currentTimeMillis() - startTime > timeLimit) { try { RecordINF inf = stop(); if (timeoutCB != null) { timeoutCB.accept(inf); } startTime = System.currentTimeMillis(); timestamp = 0; videoFile = new File(videoDir, startTime + ".mp4"); start(); } catch (Exception e) { LOG.error(e.getMessage(), e); } } try { if (timestamp == 0) { timestamp = System.currentTimeMillis(); } videoTS = 1000 * (System.currentTimeMillis() - timestamp); if (videoTS > recorder.getTimestamp()) { recorder.setTimestamp(videoTS); } recorder.record(frame); } catch (org.bytedeco.javacv.FrameRecorder.Exception e) { LOG.error(e.getMessage(), e); } }

磁盘保护

监控平台会不断录制视频,所有如果不对磁盘容量进行监控的话,可能会出现录制视频塞爆磁盘的情况,这里只针对录制文件存放的挂载盘进行监控。

@Scheduled(fixedRate = 30_000) public void execute() { long byteG = settingService.setting().getStorageLimit() * G; List<OSFileStore> dsList = si.getOperatingSystem().getFileSystem().getFileStores(); dsList.forEach(osf -> { if (appCfg.getMonitorMountDir().equals(osf.getMount()) && osf.getFreeSpace() < byteG) { clean(); } }); }

树莓派运行参数监控

平台启动后定时采集运行参数信息,采用websocket的形式,定时推送到web端展示。

@Scheduled(fixedRate = 5000) public void send() throws InterruptedException { OperatingSystem os = si.getOperatingSystem(); CentralProcessor cpu = si.getHardware().getProcessor(); info.setOs(os.getManufacturer() + " " + os.getFamily() + " " + os.getVersionInfo().getVersion()); String ipV4Gateway = os.getNetworkParams().getIpv4DefaultGateway(); ipV4Gateway = ipV4Gateway.substring(0, ipV4Gateway.lastIndexOf(".")); info.setIp(""); List < NetworkIF > nList = si.getHardware().getNetworkIFs(); for (NetworkIF f : nList) { if (Arrays.toString(f.getIPv4addr()).replace("[", "").replace("]", "").startsWith(ipV4Gateway)) { info.setIp(Arrays.toString(f.getIPv4addr()).replace("[", "").replace("]", "")); break; } } long[] pts = cpu.getSystemCpuLoadTicks(); TimeUnit.SECONDS.sleep(1); long[] cts = cpu.getSystemCpuLoadTicks(); long t = 0; for (int i = 0; i < pts.length; i++) { t += cts[i]; } info.setCpr( new DecimalFormat("#.##%").format(1.0 - (cts[CentralProcessor.TickType.IDLE.getIndex()] * 1.0 / t))); info.setCpt(String.valueOf(si.getHardware().getSensors().getCpuTemperature())); LocalDateTime btime = LocalDateTime.ofInstant(Instant.ofEpochSecond(os.getSystemBootTime()), ZoneId.systemDefault()); info.setBtime(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(btime)); info.setUtime(FormatUtil.formatElapsedSecs(os.getSystemUptime())); List < OSFileStore > dsList = si.getOperatingSystem().getFileSystem().getFileStores(); info.getFs().clear(); dsList.forEach(ds -> info.addFs(ds.getName() + "(" + ds.getMount() + ")" + ":" // + FormatUtil.formatBytes(ds.getFreeSpace()) + "http://www.likecs.com/" + FormatUtil.formatBytes(ds.getTotalSpace()))); template.convertAndSend(AppWSConst.TOPIC_MONITOR, JSON.toJSONString(info)); }

实时监控画面预览

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