两个树莓派如何通过wifi direct传输视频并显示
这里写自定义目录标题
- 在两台设备上安装必要软件
- Wi-Fi Direct接收端IP（自动发现或静态设置）
- 设置摄像头参数
- 显示初始化
- 网络设置
系统架构概述
发送端树莓派：捕获视频（摄像头或视频文件）→ 编码 → 通过Wi-Fi Direct传输
接收端树莓派：接收数据 → 解码 → 在ST7789 LCD屏上显示
准备工作
硬件需求
两个树莓派（建议3B+/4B）
摄像头模块（发送端）
ST7789 LCD屏（接收端）
电源供应
软件需求
bash
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在两台设备上安装必要软件
sudo apt update
sudo apt install -y ffmpeg python3-pip git
pip3 install numpy gpiozero spidev st7789
第一部分：配置Wi-Fi Direct连接
- 在两台树莓派上配置Wi-Fi Direct
编辑网络配置文件：
bash
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sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
添加以下内容（两台设备配置相同）：
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ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
country=US
network={
ssid="DIRECT-RPi"
mode=1
frequency=2412
key_mgmt=WPA-PSK
psk="raspberry"
}
重启网络服务：
bash
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sudo systemctl restart networking
或者
sudo systemctl restart NetworkManager
或者
sudo systemctl restart systemd-networkd
不同发行版使用的网络服务不同，具体使用哪条指令，可以先通过以下指令确认当前使用的是哪个网络管理工具：
sudo systemctl list-units --type=service | grep -E '(network|NetworkManager)'
- 验证连接
在两台设备上执行：
bash
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sudo iw dev wlan0 scan | grep "DIRECT-RPi"
应该能看到彼此的设备。
第二部分：发送端设置（视频采集和传输）
- 视频采集脚本 sender.py
python
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import subprocess
import socket
import time
Wi-Fi Direct接收端IP（自动发现或静态设置）
RECEIVER_IP = "192.168.4.2" # 典型Wi-Fi Direct IP
PORT = 5000
设置摄像头参数
WIDTH, HEIGHT = 640, 480
FPS = 24
BITRATE = "500k"
def start_stream():
# 使用FFmpeg捕获摄像头并编码为H.264
ffmpeg_cmd = [
'ffmpeg',
'-f', 'v4l2',
'-input_format', 'h264',
'-video_size', f'{WIDTH}x{HEIGHT}',
'-framerate', str(FPS),
'-i', '/dev/video0',
'-c:v', 'copy', # 直接使用摄像头硬件编码
'-f', 'h264',
'-'
]
# 网络传输设置
soc = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
# 启动FFmpeg进程
process = subprocess.Popen(ffmpeg_cmd, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
try:
while True:
# 读取FFmpeg输出并发送
data = process.stdout.read(1024)
if not data:
break
soc.sendto(data, (RECEIVER_IP, PORT))
except KeyboardInterrupt:
process.terminate()
soc.close()
if __name__ == "__main__":
start_stream()
第三部分：接收端设置（接收和显示）
- 安装显示驱动库
bash
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git clone https://github.com/pimoroni/st7789-python
cd st7789-python
sudo python3 setup.py install
- 接收和显示脚本 receiver.py
python
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import socket
import subprocess
import threading
from PIL import Image
import st7789
import numpy as np
显示初始化
disp = st7789.ST7789(
height=240,
width=240,
rotation=90,
port=0,
cs=8,
dc=24,
rst=25,
spi_speed_hz=80 * 1000 * 000
)
网络设置
PORT = 5000
BUFFER_SIZE = 1024 * 8 # 8KB缓冲区
def display_frame(frame_data):
"""将接收到的帧数据显示在LCD上"""
try:
# 转换为PIL图像（假设是RGB格式）
img = Image.frombytes('RGB', (240, 240), frame_data)
disp.display(img)
except Exception as e:
print(f"显示错误: {e}")
def receive_stream():
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
sock.bind(('0.0.0.0', PORT))
# 使用FFmpeg解码
ffmpeg_cmd = [
'ffmpeg',
'-i', '-', # 从stdin读取
'-f', 'rawvideo', # 输出原始视频帧
'-pix_fmt', 'rgb24',
'-s', '240x240', # 调整为屏幕分辨率
'-'
]
process = subprocess.Popen(ffmpeg_cmd, stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE)
while True:
data, _ = sock.recvfrom(BUFFER_SIZE)
if data:
process.stdin.write(data)
# 从FFmpeg读取解码后的帧
frame = process.stdout.read(240*240*3) # RGB 240x240
if frame:
display_frame(frame)
if __name__ == "__main__":
receive_stream()
优化方案
- 降低延迟技巧
发送端：
python
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ffmpeg_cmd = [
'ffmpeg',
'-fflags', 'nobuffer', # 减少输入缓冲
'-flags', 'low_delay', # 低延迟模式
'-tune', 'zerolatency', # 零延迟调优
# ...其他参数
]
接收端：
python
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disp = st7789.ST7789(
# ...其他参数
spi_speed_hz=120 * 1000 * 1000 # 提高SPI速度
)
- 自动发现IP地址
在两台设备上添加：
python
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import netifaces
def get_wifi_direct_ip():
try:
return netifaces.ifaddresses('p2p-wlan0-0')[netifaces.AF_INET][0]['addr']
except:
return None
常见问题解决
连接不稳定：
缩短设备间距离
尝试不同频道：sudo iwconfig wlan0 channel 6
视频卡顿：
降低分辨率：改为320x240
降低帧率：15FPS
减少比特率：“300k”
显示异常：
检查SPI连接
确认ST7789初始化参数正确
降低SPI速度测试
最终启动流程
发送端：
bash
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python3 sender.py
接收端：
bash
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python3 receiver.py
这个方案实现了从摄像头采集到无线传输再到屏幕显示的全流程，你可以根据需要调整视频参数和显示设置。