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一、功能描述

       实现一个开机就启动录制的功能，录制时间和视频分辨率由配置文件决定。录制完的视频转换成常见的MP4格式，方便其他终端设备查看。

二、程序流程图

       程序流程图如下

三、代码解析

（1）、安装软件

       本项目需要使用rpicam-apps和ffmpeg软件，rpicam-apps软件用来驱动摄像头和获取摄像头的数据流；ffmpeg软件用来将摄像头的数据流由H.264转换成MP4格式。

       软件安装指令

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

sudo apt install -y rpicam-apps ffmpeg

       采用的强制安装rpicam-apps和ffmpeg软件，如果已安装其中一个软件，怕安装时间过长，可以选择安装剩余的，没有对软件版本做任何要求。

（2）、创建视频录制服务

       创建.service文件，名称设置为camera-record，对应指令如下

sudo nano /etc/systemd/system/camera-record.service

       .service文件内容如下

[Unit]
Description=Raspberry Pi Camera Auto Record Service
After=multi-user.target  # 系统加载完成后启动
Wants=local-fs.target    # 确保本地存储可用
 
[Service]
Type=simple
User=pi                  # 你的实际用户（非默认pi）
WorkingDirectory=/home/pi
ExecStart=/home/pi/camera_record.sh  # 默认录制10分钟（自定义时长改：camera_record.sh 15）
Restart=no               # 录制完成后不重启（循环录制改always）
StandardOutput=journal+console  # 日志输出到系统日志
 
[Install]
WantedBy=multi-user.target

       其中pi为用户名，需要根据自己设置树莓派系统的用户名进行配置，#后面的为注释，在实际编写中要去掉，我就是直接复制过去就发现服务会启动失败。复制后可以Ctrl+O→回车→Ctrl+X保存并退出。

       与该服务相关的指令如下

sudo systemctl enable camera-record.service       # 启用开机自启

sudo systemctl start camera-record.service          # 立即启动服务（无需重启测试）

sudo systemctl status camera-record.service       # 查看服务状态（确认无报错）

sudo systemctl stop camera-record.service        # 停止当前录制服务

sudo systemctl disable camera-record.service     # 禁用开机自启

       这些指令可以协助开发者进行开发。

（3）、设置服务为开机自启动

sudo systemctl daemon-reload        #让系统识别新创建的服务文件

sudo systemctl enable camera-record.service    # 启用开机自启

（4）、脚本文件

       在/home/pi文件夹下创建.sh脚本，名称为camera_record，对应指令如下

nano /home/pi/camera_record.sh

       文件内容如下

#!/bin/bash
# 树莓派Zero 2W摄像头自动录制脚本（rpicam版）
# 修复：禁用预览窗口 + 修正命令格式 + ffmpeg封装MP4
 
# 1. 配置基础参数
DEFAULT_DURATION=10  # 默认录制时长（分钟）
DURATION_MINUTES=${1:-$DEFAULT_DURATION}
DURATION_MS=$((DURATION_MINUTES * 60 * 1000))
 
# 2. 生成带时间戳的文件名（适配pi用户目录）
TIMESTAMP=$(date +"%Y%m%d_%H%M%S")
VIDEO_H264="/home/pi/camera_temp_${TIMESTAMP}.h264"
VIDEO_MP4="/home/pi/camera_recording_${TIMESTAMP}.mp4"
 
# 3. 打印录制信息
echo "====================================="
echo "开始摄像头录制 | 时长：${DURATION_MINUTES} 分钟"
echo "最终文件：${VIDEO_MP4}"
echo "====================================="
 
# 4. 核心：rpicam录制（关键修复：禁用预览窗口 + 低性能适配）
rpicam-vid \
--width 640 --height 480 \
--framerate 15 \
-t ${DURATION_MS} \
-o ${VIDEO_H264} \
-n
--focus 0.5
 
# 5. 转换为MP4（用ffmpeg替代MP4Box，无重新编码，速度快）
if [ -f "${VIDEO_H264}" ]; then
    echo "录制完成，正在封装为MP4..."
    # ffmpeg封装h264到MP4（-c:v copy 表示直接复制视频流，不重新编码）
    ffmpeg -r 15 -i ${VIDEO_H264} -c:v copy -f mp4 ${VIDEO_MP4} -y
   
    # 清理临时文件 + 验证结果
    if [ -f "${VIDEO_MP4}" ]; then
        rm -f ${VIDEO_H264}
        echo "✅ 录制完成！文件路径：${VIDEO_MP4}"
    else
        echo "❌ MP4封装失败！"
        exit 1
    fi
else
    echo "❌ 录制失败，未生成h264文件！"
    exit 1
fi
 
exit 0

（5）、修改脚本文件权限

       生成脚本文件后一定要修改文件权限，否则运行会失败，对应的指令如下

chmod +x /home/pi/camera_record.sh

四、测试和验证

（1）、脚本测试

       在完成以上配置后可以使用脚本测试录制和转码功能，使用方式如下

/home/pi/camera_record.sh 录制时长（单位：分钟）

       如录制时长为1分钟的指令为

/home/pi/camera_record.sh 1

       日志会打印出正在录制提示，录制完成也会有相对于的提示，完整的提示如下

       录制完成后会在脚本文件夹下生成MP4文件

       名称为camera_recording_开始录制时间。

（2）、服务测试

       可以启动开机录制服务，对应指令为

sudo systemctl start camera-record.service

       在录制过程中可以通过如下指令查看服务进度

sudo systemctl status camera-record.service

       当正在录制中，进度提示信息为

       主要看Active选项是否为active，如果是说明服务成功启动。按Ctrl+C键可以退出进度查看。当录制完成后查看进度就会变成如下

这时Active选项就变为inactive，说明服务结束。在脚本文件夹下可以看到录制好的MP4文件。

（3）、开机测试

       重启或断电开启板卡，开启后就会自动录制视频，录制完成后会在对应的文件夹下生成MP4文件。

五、应用场景和开发心得

       树莓派Zero 2W板卡非常小巧，接口丰富，价格也不贵，加上一个摄像头可以做一个简易的监控器、目标识别等设备。可以将本项目运用到行车记录仪或家庭监控设备，项目占用的资源也并不多，可以在此基础上进行扩展。但目前还存在如下问题：不能通过按钮触发录制开始、暂停和结束；自动录制时长设置比较麻烦；录制完成后文件导入电脑比较麻烦；没有磁盘剩余空间检测和文件覆盖；自动对焦功能。但是若固定录制时长和中间不暂停就可以不用修改。本次实验用的摄像头感光芯片是OV5647，是不能自动对焦的，可以选用感光芯片为imx219/imx477/imx708支持自动对焦的，这样画面不会晃动。

       借助树莓派Zero 2W的强大的处理芯片BCM2710A1、完善的开发资料和软件以及丰富的问题答疑，使得树莓派的开发并不是那么的困难。也是算在Linux开发领域中比较容易上手的板卡。我也是第一次使用Linux板卡进行开发，在开发过程中遇到很多的问题，这些问题在网上也是能找到解决办法的，所以才能顺利完成项目开发。树莓派Zero 2W不像树莓派5那样非常强大，甚至连网页都打开不了，内存也是只有512MB。但是学习Linux开发和进行简单功能开发，树莓派Zero 2W也是性价比比较高的。