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两个树莓派(或香蕉派)之间的音频直播测试

两个树莓派(或香蕉派)之间的音频直播测试

作者: 龙天ivan | 来源:发表于2017-03-07 12:31 被阅读614次

    一、场景介绍及准备工作

    1. 场景

    • 一共两个设备(树莓派或香蕉派)。一个设备做录音端,一个设备做播放端,通过网络的方式建立连接。
    • 网络连接采用netcat的方式在录音端建立监听(arecord -D 'xxx(录音设备名)' |nc -l 8888),在播放端连接上监听后播放(nc xxx.xxx.xxx(ip地址) xxxx(端口) | aplay)。
    • 为了简化手工输入命令,用python来实现在一个设备来控制另外一个设备自动录音、播放。

    2. 准备工作

    • 两个设备(树莓派或香蕉派,我手上有一个树莓派一个香蕉派,香蕉派自带mic)、设备安装好系统(本场景中以debian为例)、网络环境(设备可以上网、两个设备可以互相访问)、3.5插头喇叭----这部分工作在本文不做介绍
    • 安装好声卡驱动、alsa工具、python-pip环境

    二、步骤说明

    1、安装alsa-utils

    在终端中输入:

    sudo apt-get install alsa-utils
    

    安装完成后输入aplay -l来查看当前的声卡设备,输入arecord -l来查看当前的录音设备。

    • 声卡播放设备
      树莓派上如果显示不出播放设备,应该是没有把声音模块加入内核,需要输入:
     sudo modprobe snd-bcm2835 #把声音模块加入内核
    
    • 录音设备
      树莓派不自带mic的需要插入外置录音设备,香蕉派自带mic就能直接看到录音设备了

    2. 测试单设备和录音和播放

    • 单录音(例:arecord -l中看到的是plughw:1,0 其他参数自行查用法)
    arecord -D plughw:1,0 -t wav -f cd -r 8000 ./test.wav
    

    在当前目录录音生成test.wav

    • 单播放
    aplay ./test.wav
    
    • 边录边播
    arecord -D plughw:1,0 -t wav -f cd -r 8000 | aplay
    

    得到期望的结果为录音和播放正常。

    3.测试一个设备录音,另一个设备播放

    输入nc -h看一下系统中是否已安装netcat,如果未安装,通过sudo apt-get install netcat进行安装。

    这里两台设备的ip分别为:

    • A设备:192.168.1.101

    • B设备:192.168.1.102

    • 第一种方式(延迟高):

    • 在A设备录音:
    arecord -D plughw:1,0 -t wav -f cd -r 8000 | nc -l 8888
    
    • 在B设备播放:
    nc 192.168.1.102 8888 | aplay
    

    得到期望的结果为在B设备能听到A设备的录音。但是实际测试延迟很高,本地环境有近5秒的延迟

    • 第二种方式(延迟低):

    • 在B设备设置播放监听:
    nc -l -p 8888 | aplay
    
    • 在A设备推送录音:
    arecord -D plughw:1,0 -t wav -f cd -r 8000 | nc 192.168.199.102 8888
    

    得到期望的结果为在B设备能听到A设备的录音。实际测试延迟为0.5秒

    4. 自动化控制

    只在一个设备里控制另一个设备进行录音或者播放。
    这里用python的paramiko库来实现这个测试。

    • a. 首先安装pip:

    sudo apt-get install build-essential libssl-dev libffi-dev python-dev
    sudo easy_install pip
    
    • b. 通过pip安装paramiko:

    sudo pip install paramiko
    
    • c. 写python控制程序:

    • c1. 实现A设备控制B设备录音,并在A设备中播放 (采用延迟低的方式) :
    #!/bin/python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    import paramiko
    import os
    import threading
    
    #B端的IP
    ip='192.168.1.102'
    port = 22
    username = '用户名'
    password = '密码'
    
    def aplay(i):
            os.system('nc -l -p 5555|aplay')
    #A端建立监听
    t1=threading.Thread(target=aplay,args=('',))
    t1.setDaemon(True)  #让线程在后台方式运行
    t1.start()
    
    #操作B端推送录音
    ssh = paramiko.SSHClient()
    ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
    ssh.connect(ip, port,username, password)
    cmd='arecord -D plughw:1,0 -t wav -f cd -r 8000 | nc 192.168.199.101 5555'
    stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command(cmd)
    
    ssh.close()
    
    • c2. 实现A设备控制 B设备录音,并在A设备中播放,同时A设备录音在B设备中播放。(双向录播)

    c2.1先要在B端放置一个py以方便调用,位置如~/aplay-d.py,并加上可执行权限。内容如下:

    #!/bin/python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    import paramiko
    import os
    import threading
    
    def aplay(i):
            os.system('nc -l -p 6666|aplay')
    #建立监听
    t1=threading.Thread(target=aplay,args=('',))
    t1.setDaemon(True)  #让线程在后台方式运行
    t1.start()
    

    *c2.2 A端的代码: *

    #!/bin/python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    import paramiko
    import os
    import threading
    
    #B端的IP
    ip='192.168.1.102'
    port = 22
    username = '用户名'
    password = '密码'
    
    def aplay(i):
            os.system('nc -l -p 5555|aplay')
    def arecord(i):
            os.system('arecord -D plughw:1,0 -f cd -t wav | nc 192.168.1.102 6666')
    #A端建立监听
    t1=threading.Thread(target=aplay,args=('',))
    t1.setDaemon(True)  #让线程在后台方式运行
    t1.start()
    
    
    #操作B端建立监听,并推送录音给A端
    ssh = paramiko.SSHClient()
    ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
    ssh.connect(ip, port,username, password)
    cmd1='python ~/aplay-d.py'  #在B端建立监听
    cmd2='arecord -D plughw:1,0 -t wav -f cd -r 8000 | nc 192.168.199.101 5555'  #将录音推送给A端
    stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command(cmd1)
    stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command(cmd2)
    
    
    #A端推送录音给B端
    t2=threading.Thread(target=arecord,args=('',))
    t2.setDaemon(True)  #让线程在后台方式运行
    t2.start()
    
    ssh.close()
    

    arecord -f cd -D "plughw:1" -d 10 | ssh yanisyu@192.168.1.102 aplay -f cd 理论上这种方式也可行

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