NVIDIA Jetson结合AWS视频流播放服务

手机、监控摄像机、无人机、网络摄像头、行车记录仪甚至卫星都可以产生高强度、高质量的视频流。它们将在洪水和其他自然灾害之后调查财产、提高公共安全，让您知道您的孩子安然无恙、收集有助于识别和解决交通问题的数据等。至少可以说，处理大量的视频数据是具有挑战性的。流包含宝贵的实时数据，以在更合适的时间处理。在您获得原始数据后，其他的挑战就会出现，比如提取价值 – 深入探究内容、了解内容的含义并加快行动——这是下一个重要步骤。

今天，我们介绍Amazon Kinesis Video Streams，它是亚马逊实时流式传输服务的 Amazon Kinesis 系列的最新成员。这个服务的目的是让用户可以从数百万台摄像机设备中提取流视频 (或其他时间编码的数据)，而不必设置或运行自己的基础设施。Kinesis Video Streams 接受您的传入流、以加密形式持久存储这些流、创建基于时间的索引并支持创建可视应用程序。

高端的食材往往只需要最朴素的烹饪方式。在本文，我们将教会大家如何将NVIDIA Jetson边缘设备结合Amazon Kinesis Video Streams服务。

项目类型：AI-IOT

项目内容：将NVIDIA Jetson 设备摄像头内容，分派至AWS的Kinesis Video Streams服务

项目设备：联宝Jetson Xavier NX嵌入式工业系统 EA-B310 ( 联宝推出Jetson Xavier NX嵌入式系统：看见中国制造的优势)

摄 像 头：1 * USB2接口支持MJPEG格式 + 1 * USB2接口不支持MJPEG格式

执行步骤：

1. 在联宝EA-B310上安装AWS开源的kinesis-video-streams-parser-library

2. 在AWS上开启Kinesis Video Streams服务通道

(1) 建立AWS账号

(2) 进入AWS控制台

(3) 创建IAM账号，生成访问密钥（access key）与私有访问密钥（secret key）

(4) 建立Kinesis Video Streams视频流通道

3. 在联宝EA-B310启动视频流发送机制

4. 在AWS上的Kinesis Video Streams服务通道播放接收的视频

以下说明执行步骤：

1. 在联宝EA-B310上安装AWS开源的kinesis-video-streams-parser-library

# 安装依赖库

$ sudo apt install -y libgstreamer1.0-dev libgstreamer-plugins-base1.0-dev \

gstreamer1.0-plugins-base-apps gstreamer1.0-plugins-bad \

gstreamer1.0-plugins-good gstreamer1.0-plugins-ugly gstreamer1.0-tools

$ cd ~ && git clone github.com/awslabs/amaz

$ cd amazon-kinesis-video-streams-producer-sdk-cpp && mkdir build

$ cd build && cmake -DBUILD_GSTREAMER_PLUGIN=ON ..

（大约1分钟）

make -j(nproc)

（编译过程需要下载其他开源代码进行编译，大约30分钟）

（如果没有AWS账号者，可以趁这个时间先到步骤2去开启账号）

2. 在AWS上开启Kinesis Video Streams服务通道

(1) 如果没有AWS账号者，访问下面链接去申请一个

aws.amazon.com/cn/premi

(2) 进入AWS控制台 aws.amazon.com/cn/conso 点击“再次登录 “

(3) 接下来创建一个IAM密钥管理账号，同样在搜索栏内输入”IAM“即可

进去后，点选”用户“ => ”添加用户“。这个IAM用户通常只做临时用途或者个别应用的密钥使用，随时新增或删除都没关系，可以放轻松处理。

① 添加用户之后，进入以下页面，在右上方显示有5个步骤需要执行。

输入用户名（本处为”key1“），访问类型只要勾选”编程访问“即可，然后点选”下一步：权限“

② 设置访问组权限，套用已有的就可以，所以选择”直接附加现有策略“，然后在搜索框内填入”kinesesVideo“，最后在可选项种勾选”AmazonKinesis- VideoStreamsFullAccess“，然后点选”下一步：标签“

③ 标签部分可不做任何处理，直接点选”下一步：审核“

④ 这里显示创建IAM用户的相关信息，检查完没问题就点”下一步:创建用户“

⑤ 这个步骤要非常小心，这里生成”访问密钥（access key）“与”私有访问密钥（secret key）“都是本项目需要用到的参数。访问密钥会显示在页面上，但私有访问密钥则需要手动点选”显示“之后才会显示。这里只有一次机会，有两种方式可以选择：

1) 下载.csv

2) 必须按下”显示“，然后将私有访问密码内容复制粘贴记录下来

一旦关闭之后就找不到私有访问密钥，不过没关系，再生成一个是很简单。

⑥ 执行完成后回到IAM用户管理界面，会看到刚刚建立的用户，点击进去

⑦ 进入”安全证书“标签，会看到下方列出访问密钥的编号，但不会显示”私有访问密钥“的内容，如果忘记了，可以在这里将原本的删除，然后重新”创建访问密钥“即可。

(4) 创建Kinesis Video Streams

① 在上方搜索栏内填入”kineis“就会出现以下画面，点击第二个”Kinesis Video Streams“，

② 进入Kinesis Video Streams 管理界面后，选择”创建视频流“。

③ 注意：进入控制台后，可以在右上角”用户名“旁边选项选择区域（这里是”东京“），可以自行选择。地区后面的编号（例如”亚太地区（东京）“旁边的”ap-northeast-1“）在本项目种会使用到，请先行记录下来。

④ 点选”创建信息流“之后，会进入下面页面，在箭头内输入视频名称即可，然后到本页面最下方点击”创建视频流“即可。这个名称（本范例为”lcfc-nx“）在后面Jetson NX上执行指令时会用到，请先记录下。

⑤ 进入以下页面，等待边缘端发送数据

3. 在联宝EA-B310启动视频流发送机制

(1) 检查amazon-kinesis-video-streams-producer-sdk-cpp是否编译完成？

$ cd ~/amazon-kinesis-video-streams-producer-sdk-cpp/build

$ ls -l libgstkvssink.so

看看这个文件是否存在？如果不存在则必须回去第1步骤重新执行。

如果存在，则继续往下进行。

(2) 设定GStreamer环境变量，最好写入 ~/.bashrc 文件内，便于长期使用

echo “export GST_PLUGIN_PATH= GST_PLUGIN_PATH: ~/amazon-kinesis-video-streams-producer-sdk-cpp/build” >> ~/.bashrc

$ source ~/.bashrc

(3) 检查kvssink插件是否生效？

$ gst-inspect-1.0 kvssink

如果出现如以下截屏的内容，表示插件安装成功，就能执行为AWS的Kinesis Video Streamer服务推送视频流。

(4) 为了提高作业的弹性，我们将几个参数先行定义：

$ export KVSNODE="lcfc-nx" #Kinesis Video Streamer创建的服务名

$ export ACCESS_KEY="xxxxxxxxxxxxxxxx" #在IAM里创建的访问密钥

$ export SECRET_KEY="yyyyyyyyyyyyyyyy" #在IAM里创建的私有访问密钥

$ export SITE="ap-northeast-1" #所选择的区域

(5) 由于USB2摄像头主要分为”支持“与”不支持“MJPG视频格式的种类，处理的参数有所不同。请使用以下指令确认摄像头对MJPG格式的支持与否

$ v4l2-ctl -d N --list-formats-ext # N为USB摄像头的ID编号，如0,1,2

本例中安装两个USB2摄像头，检查 /dev/video0 摄像头请执行

$ v4l2-ctl -d 0 --list-formats-ext

显示以下信息（部分），表示支持MJPG

检查 /dev/video1 摄像头请执行

$ v4l2-ctl -d 1 --list-formats-ext

显示以下信息（部分），表示不支持MJPG

(6) 两种摄像头所执行的 gstreamer 导管的内容就不一样

① 支持MJPG格式摄像头

$ gst-launch-1.0 -e v4l2src device=/dev/video0 ! \

image/jpeg,width=640,height=480,framerate=30/1 ! nvv4l2decoder mjpeg=1 ! \

'video/x-raw(memory:NVMM)' ! nvv4l2h264enc ! h264parse ! \

video/x-h264, stream-format=avc, alignment=au, profile=baseline ! \

kvssink stream-name=$KVSNODE storage-size=512 ! \

access-key=ACCESS_KEY secret-key=SECRET_KEY aws-region=

② 不支持MJPG格式摄像头，不能直接使用 H.264编码，必须进行转换

$ gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video1 ! \

videoconvert ! x264enc bframes=0 key-int-max=45 bitrate=512 ! h264parse ! \

video/x-h264, stream-format=avc, alignment=au, \

width=640,height=480,framerate=30/1, profile=baseline ! \

kvssink stream-name=$KVSNODE storage-size=512 \

access-key=ACCESS_KEY secret-key=SECRET_KEY aws-region=

4. 在AWS上的Kinesis Video Streams服务通道播放接收的视频

(1) 回到Kinesis Video Streams 所开启的服务（这里时 lcfc-nx），点选下方“媒体播放”就会打开一个播放窗口

(2) 下面是使用不同格式USB摄像头的执行状况，右边是在联宝EA-B310设备上不断传送视频流的过程. 也就是先前创建的Kinesis Video Steams屏幕显示从Jetson Xavier NX传递的视频

① 支持MJPG格式摄像头（视频文件为 NX_AWS_MJPG_Camera.mp4）

② 不支持MJPG格式摄像头（视频文件为 NX_AWS_NoMJPG_Camera.mp4）