Python中如何将树莓派摄像头输出管道分流给两个不同进程使用

管道是Linux下的单向字节流对象，多个进程同时读取同一个管道时，数据会被随机拆分分配给不同读取进程，两个进程都无法拿到完整的视频流数据，因此你当前的写法无法正常运行。

Python中可以通过自定义分流线程实现类似tee的功能，将单个输入流复制分发到多个输出流，方案逻辑如下：

实现代码示例 #

import subprocess
from subprocess import Popen
import threading

# 分流工作函数：从源输入流读数据，同时写入多个目标输出流
def tee_worker(source, *targets):
    try:
        while True:
            # 按合适的块大小读数据，这里设为4096，可根据单帧大小调整
            data = source.read(4096)
            if not data:
                break
            # 复制写入所有目标流
            for t in targets:
                try:
                    t.write(data)
                    t.flush() # 实时刷入避免缓冲延迟
                except BrokenPipeError:
                    # 对应进程已退出，可按需处理
                    pass
    finally:
        # 退出时关闭所有流
        source.close()
        for t in targets:
            try:
                t.close()
            except:
                pass

# 1. 启动 raspivid 采集进程，和你原有逻辑一致
width, height, fps, video_bitrate, keyframerate = 1280,720,30, 2000000, 30
extraparams = ""
raspivid_comm = ["raspivid", "-w", str(width), "-h", str(height), "-fps", str(fps), "-b", str(video_bitrate),
                 "-g", str(keyframerate), "-t", "0"]
raspivid_comm.extend(extraparams.split())
raspivid_comm.extend(["-o", "-"])
raspivid_task = Popen(raspivid_comm, stdout=subprocess.PIPE, stdin=None, stderr=None, close_fds=True,
                      shell=False, bufsize=4096) # 调整bufsize匹配读取块大小

# 2. 启动两个下游进程，注意stdin设置为PIPE，不再直接绑定raspivid的stdout
send_task = Popen(send_via_rf, stdout=None, stdin=subprocess.PIPE, stderr=None, close_fds=True,
                  shell=False, bufsize=4096)

improc_task = Popen(improc, stdout=None, stdin=subprocess.PIPE, stderr=None, close_fds=True,
                    shell=False, bufsize=4096)

# 3. 启动分流线程，完成流复制
tee_thread = threading.Thread(target=tee_worker, args=(raspivid_task.stdout, send_task.stdin, improc_task.stdin), daemon=True)
tee_thread.start()

注意事项 #

• 可以根据实际单帧视频大小调整读取块大小，降低IO次数提升性能
• 如果某一个下游进程处理速度远慢于采集速度，可以在分流逻辑中添加丢帧逻辑，避免缓冲区积压导致实时性下降
• 进程退出时建议按顺序停止：先停采集进程，等待分流线程读完剩余数据，再停止两个下游进程，避免出现僵尸进程

内容的提问来源于stack exchange，提问作者hex0r