Python远程视频监控程序

老板由于事务繁忙无法经常亲临教研室，于是让我搞个监控系统，让他在办公室就能看到教研室来了多少人。o(>﹏<)o|||

最初我的想法是直接去网上下个软件，可是找来找去不是有毒就是收费，无奈技术不到家无法破解，只得另寻他法。

正当没有办法的时候，我看到一篇博文 一个基于python的高速视频传输程序 ，看完茅塞顿开，觉得完全可以自己写一个，在此感谢作者詹姆斯。

这个程序包括一个服务器和一个客户端。需要的库有 VideoCapture 和 pygame，一个用来得到摄像头的视频，一个用来显示。Python库可以点这里下载：Python Extension Packages。进去后ctrl+F找到相应的库，然后选择相应的版本即可，这里还有很多其他的库可提供下载。若不能运行，可能是因为VideoCapture库引用了PIL，而你没装，可以点击 PIL下载 下载相应版本。

我想到的解决方案是，在教研室开一台电脑，接一个USB摄像头，然后开启一个服务器程序，等待着老板使用客户端连接，由于是实时视频传输，使用UDP协议。（主要传输部分采用詹姆斯的代码）。

服务器端代码如下：

 # -*- coding: UTF-8 -*-

 import socket
 import time
 import traceback
 from VideoCapture import Device
 import threading

 # 全局变量
 is_sending = False
 cli_address = ('', 0)

 # 主机地址和端口
 host = ''
 port = 10218

 # 初始化UDP socket
 ser_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
 ser_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
 ser_socket.bind((host, port))

 # 接收线程类，用于接收客户端发送的消息
 class UdpReceiver(threading.Thread):
     def __init__(self):
         threading.Thread.__init__(self)
         self.thread_stop = False

     def run(self):
         while not self.thread_stop:
             # 声明全局变量，接收消息后更改
             global cli_address
             global is_sending
             try:
                 message, address = ser_socket.recvfrom(2048)
             except:
                 traceback.print_exc()
                 continue
        #     print message,cli_address
             cli_address = address
             if message == 'startCam':
                 print 'start camera',
                 is_sending = True
                 ser_socket.sendto('startRcv', cli_address)
             if message == 'quitCam':
                 is_sending = False
                 print 'quit camera',

     def stop(self):
         self.thread_stop = True

 # 创建接收线程
 receiveThread = UdpReceiver()
 receiveThread.setDaemon(True)           # 该选项设置后使得主线程退出后子线程同时退出
 receiveThread.start()

 # 初始化摄像头
 cam = Device()
 cam.setResolution(320,240)

 # 主线程循环，发送视频数据
 while 1:
     if is_sending:
         img = cam.getImage().resize((160,120))
         data = img.tostring()
         ser_socket.sendto(data, cli_address)
         time.sleep(0.05)
     else:
         time.sleep(1)

 receiveThread.stop()
 ser_socket.close()

服务器启动一个子线程，来监听客户端发送的消息。当有消息时，将is_sending改为True，则服务器向该客户端发送视频数据。具体信息可以看代码注释。

客户端代码如下：

 # -*- coding: UTF-8 -*-

 import socket, time
 import pygame
 from pygame.locals import *
 from sys import exit

 # 服务器地址，初始化socket
 ser_address = ('localhost', 10218)
 cli_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

 # 设置超时
 cli_socket.settimeout(5)

 # 向服务器发送消息，并判断接收时是否超时，若超时则重发
 while 1:
     cli_socket.sendto('startCam', ser_address)
     try:
         message, address = cli_socket.recvfrom(2048)
         if message == 'startRcv':
             print message
             break
     except socket.timeout:
         continue

 # 此句无用。。防止窗口初始化后等待数据
 cli_socket.recvfrom(65536)

 # 初始化视频窗口
 pygame.init()
 screen = pygame.display.set_mode((640,480))
 pygame.display.set_caption('Web Camera')
 pygame.display.flip()

 # 设置时间，可以用来控制帧率
 clock = pygame.time.Clock()

 # 主循环，显示视频信息
 while 1:
     try:
         data, address = cli_socket.recvfrom(65536)
     except socket.timeout:
         continue
     camshot = pygame.image.frombuffer(data, (160,120), 'RGB')
     camshot = pygame.transform.scale(camshot, (640, 480))
     for event in pygame.event.get():
         if event.type == pygame.QUIT:
             cli_socket.sendto('quitCam', ser_address)
             cli_socket.close()
             pygame.quit()
             exit()
     screen.blit(camshot, (0,0))
     pygame.display.update()
     clock.tick(20)

客户端就是简单地向服务器发送启动消息，接收到回复后开始进入主循环开始接收视频数据并显示。

由于UDP协议不保证信息是否成功到达，因此前面设置了个重发机制，只有当客户端收到服务器的回复后，才停止发送开启消息并进入主循环。具体见注释。

使用时将localhost改成服务器IP即可，目前测试仅适用于局域网，校园网。外网暂未测试，熟悉网络编程的同学可以自行实验。

经验

调试的时候出现过服务器怎么都收不到客户端消息，结果调试一下午都找不到原因。晚上回来把防火墙、安全软件全关了，顺利通过。

服务器开启新线程后，由于Python奇怪的设定，主线程退出后子线程得完成后才会退出，而这里子线程又是一个死循环，因此需要对子线程调用setDaemon(True)，这样主线程退出时子线程也会自动退出。若没有调用该方法，调试一次后第二次可能失败，因为后台还有个子线程在运行。