GStreamer无线图传：从树莓派到计算机的实现方案

一、场景描述

无线图传​（Wireless Video Transmission）是指通过无线通信技术（如 Wi-Fi、4G/5G、毫米波等）将视频信号从摄像头或其他采集设备实时传输到显示端（如电脑、手机、监控屏等）的技术。

本教程所采用的无线图传方式是Wi-Fi，即树莓派和计算机连接到同一网络下，将树莓派实时捕捉的画面，通过Wi-Fi传输到计算机上进行显示，系统架构如下图所示。

为方便称呼和辨别，将树莓派简称为Pi，将计算机简称为PC。本教程所用的Pi为64bit无桌面版本，所用的PC为安装了Windows 11的笔记本电脑。

---

二、关键技术

​GStreamer​ 是一个开源的、跨平台的多媒体处理框架，用于构建高效的音视频流处理管道（Pipeline）。它支持多种编解码器、容器格式和硬件加速，广泛应用于视频播放、流媒体传输、音视频录制、实时通信等领域。

GStreamer官网地址见下。

GStreamer: open source multimedia frameworkhttps://gstreamer.freedesktop.org/

---

三、设置Pi和PC

为实现系统功能，Pi和PC均需要安装GStreamer。

1、Pi安装GStreamer

sudo apt install gstreamer1.0-tools gstreamer1.0-plugins-base

2、PC安装GStreamer

打开以下网址，选择MSVC版本的runtime installer，下载后安装。注意，在安装GStreamer时，应该选择完整安装。

Download GStreamerhttps://gstreamer.freedesktop.org/download/#windows

3、PC设置GStreamer

默认情况下，GStreamer安装在C盘，如以下位置。

C:\Program Files\gstreamer\1.0\msvc_x86_64\bin

进入环境变量中的Path，依次点击“编辑-新建”，将bin文件夹绝对路径粘贴后保存。

---

四、正式推流

推流（Stream Pushing）​​ 是指将音视频数据从采集设备（如摄像头、电脑、手机等）​实时传输到服务器或接收端的过程。

1、检查摄像头的工作参数

对于不同型号的摄像头，其工作参数（包括像素和帧率）也不同。为确保推流的顺利进行，应该先检查摄像头的工作参数。

v4l2-ctl --list-formats-ext

如上图所示，摄像头的帧率是30fps，包含5类像素。

2、检查计算机IP地址

按Win + R并输入cmd，进行cmd窗口，输入以下内容并运行。

ipconfig

找到以太网适配器 VMware Network Adapter VMnet1:字段后面的IPv4地址并记下。

3、在PC上运行GStreamer服务

按Win + R并输入cmd，进行cmd窗口，输入以下内容并运行。

gst-launch-1.0 udpsrc port=5000 ! application/x-rtp,encoding-name=H264 ! rtph264depay ! avdec_h264 ! videoconvert ! videoscale ! video/x-raw,width=640,height=480 ! autovideosink sync=false

在上述命令行中，需要自定义的参数是width和height，这两个参数需要与摄像头的像素相对应。

4、在Pi上运行GStreamer服务

Pi运行以下命令行。

host

在上述命令行中，需要自定义的参数包括4类。

（1）device：指向摄像头地址，默认是/dev/video0

（2）width和height：宽度和高度，建议任一参数不超过640

（3）framerate：帧率

（4）host：计算机的IP地址，即前述通过ipconfig指令查询到的IPv4地址

---

五、运行效果

注意，GStreamer服务的启动顺序，务必是先PC后Pi。

经测试，树莓派4B+ 4GB版本，在640*480像素、30帧率情况下，无线传输的延迟很小，运行也很稳定。