Python远程视频监控程序的实例代码

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。

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。