RPi 設定使用 camera

camera

更新套件

sudo apt update
sudo apt install ffmpeg v4l-utils libcamera-apps -y

使用一般的 web camera

用這個指令列出所有 devices，通常外接的 camera 會在 /dev/video0

v4l2-ctl --list-devices

用這個指令查詢 video0 支援的 video 格式

v4l2-ctl --device=/dev/video0 --list-formats-ext

如果有 RPi 官方提供的 camera 模組。

安裝時

1. 找到 CSI 相機接口，將拉起連接埠的黑色或白色塑膠卡榫

2. 有藍色膠帶的一面要朝向 HDMI/USB 埠，金屬接點面朝向 CSI 接口內部

3. 插入排線後，將卡榫壓回固定

測試拍照

如果是用 web camera，可直接用 ffmpeg 拍照。

ffmpeg -f v4l2 -video_size 640x480 -i /dev/video0 -frames:v 1 test.jpg

如果是 RPI camera 模組，用 ffmpeg 會產生 error，要改用 rpi-cam-* 指令

rpicam-jpeg -o test.jpg

# video
rpicam-vid -t 5000 -o test.h264

將 RPi 改為 HotSpot AP

# 將 wifi 改為 hotspot AP
sudo nmcli device wifi hotspot ssid crpi4 password wifipassword ifname wlan0

# 設定可自動連線
sudo nmcli connection modify Hotspot connection.autoconnect yes

# 修改為 2.4G
sudo nmcli connection modify Hotspot 802-11-wireless.band bg

# 設定可從 wifi 轉發到 ethernet
echo "net.ipv4.ip_forward=1" | sudo tee -a /etc/sysctl.conf
sudo sysctl -p

音效卡

使用 UPTech 161 USB 音效卡測試

$ lsusb
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 001 Device 002: ID 2109:3431 VIA Labs, Inc. Hub
Bus 001 Device 004: ID 0d8c:0014 C-Media Electronics, Inc. Audio Adapter (Unitek Y-247A)
Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub

要出現 C-Media 的那一行

$ aplay -l
**** List of PLAYBACK Hardware Devices ****
card 0: Headphones [bcm2835 Headphones], device 0: bcm2835 Headphones [bcm2835 Headphones]
  Subdevices: 8/8
  Subdevice #0: subdevice #0
  Subdevice #1: subdevice #1
  Subdevice #2: subdevice #2
  Subdevice #3: subdevice #3
  Subdevice #4: subdevice #4
  Subdevice #5: subdevice #5
  Subdevice #6: subdevice #6
  Subdevice #7: subdevice #7
card 1: vc4hdmi0 [vc4-hdmi-0], device 0: MAI PCM i2s-hifi-0 [MAI PCM i2s-hifi-0]
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0
card 2: vc4hdmi1 [vc4-hdmi-1], device 0: MAI PCM i2s-hifi-0 [MAI PCM i2s-hifi-0]
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0
card 3: Device [USB Audio Device], device 0: USB Audio [USB Audio]
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0

有出現 card 3： USB Audio

設定 USB 音效卡為預設輸出

sudo raspi-config

• 進入 System Options -> Audio。

• 選擇你的 USB Audio Device，然後按下 Finish

調整音量

alsamixer

按下 F6 鍵，選擇你的 USB Sound Device

使用方向鍵將 Speaker 或 Mic 的音量推高

 $ arecord -l
**** List of CAPTURE Hardware Devices ****
card 3: Device [USB Audio Device], device 0: USB Audio [USB Audio]
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0

card 3 和 device 0 組合起來就是硬體代號 hw:3,0

讓系統預設就抓這張卡，我們建立一個 ALSA 設定檔

sudo nano /etc/asound.conf

defaults.ctl.card 3
defaults.pcm.card 3
defaults.timer.card 3

測試

$ aplay -D hw:3,0 /usr/share/sounds/alsa/Front_Center.wav
Playing WAVE '/usr/share/sounds/alsa/Front_Center.wav' : Signed 16 bit Little Endian, Rate 48000 Hz, Mono
aplay: set_params:1398: Channels count non available

因為這張 USB 音效卡（或是 ALSA 驅動）在處理 Mono（單聲道） 檔案時，無法直接對應到硬體的 Stereo（雙聲道） 輸出。

改為以下指令

$ aplay -D plughw:3,0 /usr/share/sounds/alsa/Front_Center.wav
Playing WAVE '/usr/share/sounds/alsa/Front_Center.wav' : Signed 16 bit Little Endian, Rate 48000 Hz, Mono

測試錄音 10秒

arecord -D plughw:3,0 -d 10 -f cd -vv test_mic.wav

設定為 0dB

amixer -c 3 sset Mic 0dB

錄影+錄音

透過 rpicam-vid 錄影後，轉發給 ffmpeg 增加錄音

• -f segment: 自動分割

• -segment_time 600: 每 600 秒 (10分鐘) 分割一次

• -reset_timestamps 1: 每個片段的時間戳從 0 開始，避免播放器錯誤

• -strftime 1: 允許檔名使用時間格式

rpicam-vid -t 0 --inline --width 1920 --height 1080 --framerate 30 \
    --bitrate 8000000 --profile high \
    --saturation 1.4 --contrast 1.2 --sharpness 1.5 --awb auto \
    -o - 2>/dev/null | \
ffmpeg -y -r 30 -i pipe:0 \
    -f alsa -i plughw:3,0 \
    -c:v copy -c:a aac -ac 1 \
    -af "volume=2.0" \
    -f segment -segment_time 300 -segment_format mp4 \
    /home/charley/Videos/test_%04d.mp4 > /dev/null 2>&1

錄影 mp4 格式，有可能會因為中途中斷而打不開檔案。改使用 ts 格式。iMovie 可讀取 mp4 及 ts 格式

rpicam-vid -t 0 --inline --width 1920 --height 1080 --framerate 30 \
    --bitrate 8000000 --profile high \
    --saturation 1.4 --contrast 1.2 --sharpness 1.5 --awb auto \
    -o - 2>/dev/null | \
ffmpeg -y -r 30 -i pipe:0 \
    -f alsa -i plughw:3,0 \
    -c:v copy -c:a aac -ac 1 \
    -af "volume=2.0" \
    -f segment -segment_time 300 -segment_format mpegts \
    /home/charley/Videos/test_%04d.ts > /dev/null 2>&1

調整畫質

AWB 模式

如果你覺得自動模式不準，可以嘗試適合的模式：

• --awb auto: 預設自動。

• --awb indoor: 適合一般室內燈光。

• --awb tungsten: 適合黃光燈泡環境（這會強力補償藍色，消除黃感）。

• --awb fluorescent: 適合辦公室日光燈環境。

或是使用 manual mode

• --awbgains R,B: 第一個數字是紅增益，第二個是藍增益。

• 調低第一個數 (紅) 或 調高第二個數 (藍) 可以讓畫面變冷色調。

rpicam-jpeg --width 1920 --height 1080 --awbgains 1.2,1.8 -o test_cool.jpg