.. note::

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.. _3.1.2_py:

3.1.2 Videomodul
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Einführung
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Zusätzlich zum Fotografieren kann das Kameramodul auch zum Aufnehmen von Videos verwendet werden.

Erforderliche Komponenten
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Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

.. image:: ../img/photo1.png
  :width: 800

Es ist definitiv praktisch, ein gesamtes Kit zu kaufen. Hier ist der Link:

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - Name	
        - ARTIKEL IN DIESEM KIT
        - LINK
    *   - Raphael Kit
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

Sie können sie auch einzeln über die untenstehenden Links kaufen.

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - KOMPONENTENBESCHREIBUNG
        - KAUF-LINK

    *   - :ref:`cpn_camera_module`
        - |link_camera_buy|

Experimentelle Verfahren
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**Schritt 1:** Wechseln Sie zum Raspberry Pi Desktop. Für ein besseres Erlebnis benötigen Sie möglicherweise einen Bildschirm, siehe: `Verbinden Sie Ihren Raspberry Pi <https://projects.raspberrypi.org/en/projects/raspberry-pi-setting-up/3>`_. Oder greifen Sie remote auf den Raspberry Pi Desktop zu, für ein ausführliches Tutorial siehe :ref:`remote_desktop`.

**Schritt 2:** Öffnen Sie ein Terminal und navigieren Sie zum Ordner des Codes.

.. code-block::

    cd ~/raphael-kit/python/

**Schritt 3:** Ausführen.

.. code-block::

    sudo python3 3.1.2_VideoModule.py

Starten Sie den Code, um die Aufnahme zu beginnen. Drücken Sie ``Ctrl+C``, um die Aufnahme zu beenden. Benennen Sie das Video ``my_video.h264`` und speichern Sie es im ``~`` Verzeichnis.

.. note::

    Sie können auch ``3.1.2_PhotographModule.py`` im ``~/raphael-kit/python/`` Pfad mit einer Python IDE öffnen, den Run-Button klicken, um den Code auszuführen und den Code mit dem Stop-Button stoppen.

Wenn Sie Fotos an Ihren PC senden möchten, verweisen Sie bitte auf :ref:`filezilla`.

**Code**

.. code-block:: python

   #!/usr/bin/env python3

   import time
   from picamera2 import Picamera2, Preview
   from picamera2.encoders import H264Encoder
   from picamera2.outputs import FfmpegOutput
   import os

   # Get the current user's login name
   user = os.getlogin()
   # Get the path to the user's home directory
   user_home = os.path.expanduser(f'~{user}')

   # Create a Picamera2 instance
   camera = Picamera2()
   # Retrieve the default preview configuration
   preview_config = camera.preview_configuration

   try:
       # Configure preview size and format
       preview_config.size = (800, 600)
       preview_config.format = 'XRGB8888'
       # Start the camera preview in QTGL mode
       camera.start_preview(Preview.QTGL)

       # Define video configuration with size, frame rate, and buffer count
       conf = {'size': (800, 600)}
       controls = {'FrameRate': 40}
       config = camera.create_video_configuration(main=conf, controls=controls, buffer_count=12)
       # Create a video encoder with a specified bitrate
       encoder = H264Encoder(bitrate=10000000)
       # Define output file for the video
       output = FfmpegOutput(f'{user_home}/my_video.mp4')
       # Configure and start recording
       camera.configure(config)
       camera.start_recording(encoder, output)
       # Record for 10 seconds
       time.sleep(10)
       # Stop the recording
       camera.stop_recording()

   except KeyboardInterrupt:
       # Stop the camera preview if a KeyboardInterrupt (e.g., Ctrl+C) occurs
       camera.stop_preview()
       pass


**Code-Erklärung**

#. Importiert die benötigten Bibliotheken und Klassen. Die Bibliothek ``picamera2`` wird zur Kamerasteuerung verwendet, ``H264Encoder`` für die Videoenkodierung und ``FfmpegOutput`` zur Definition der Videoausgabedatei.

   .. code-block:: python

       #!/usr/bin/env python3

       import time
       from picamera2 import Picamera2, Preview
       from picamera2.encoders import H264Encoder
       from picamera2.outputs import FfmpegOutput
       import os

#. Ruft den aktuellen Benutzernamen sowie den Pfad zum Home-Verzeichnis des Benutzers ab.

   .. code-block:: python

       # Aktuellen Benutzernamen abrufen
       user = os.getlogin()
       # Pfad zum Home-Verzeichnis des Benutzers abrufen
       user_home = os.path.expanduser(f'~{user}')

#. Erstellt eine Instanz der ``Picamera2``-Klasse und ruft die Standard-Vorschaukonfiguration ab.

   .. code-block:: python

       # Eine Picamera2-Instanz erstellen
       camera = Picamera2()
       # Die Standard-Vorschaukonfiguration abrufen
       preview_config = camera.preview_configuration

#. Legt die Größe und das Format der Kamera-Vorschau fest. Die Größe wird auf 800×600 Pixel gesetzt, das Format auf ``XRGB8888``.

   .. code-block:: python

       try:
           # Vorschaugröße und -format konfigurieren
           preview_config.size = (800, 600)
           preview_config.format = 'XRGB8888'

#. Startet die Kamera-Vorschau im QTGL-Modus, einem grafischen Vorschau-Modus.

   .. code-block:: python

       try:
           ...

           # Die Kamera-Vorschau im QTGL-Modus starten
           camera.start_preview(Preview.QTGL)

           ...

#. Definiert die Videokonfiguration mit einer Bildgröße von 800×600 Pixeln und einer Bildrate von 40 Bildern pro Sekunde.

   .. code-block:: python

       try:
           ...

           # Videokonfiguration mit Größe, Bildrate und Puffern festlegen
           conf = {'size': (800, 600)}
           controls = {'FrameRate': 40}
           config = camera.create_video_configuration(main=conf, controls=controls, buffer_count=12)

           ...

#. Erstellt einen Videoencoder mit einer angegebenen Bitrate von 10 Mbit/s im H.264-Format. Legt den Dateipfad für die Videoausgabe fest und speichert das Video als ``my_video.mp4`` im Home-Verzeichnis des Benutzers.

   .. code-block:: python

       try:
           ...

           # Videoencoder mit angegebener Bitrate erstellen
           encoder = H264Encoder(bitrate=10000000)
           # Ausgabedatei für das Video festlegen
           output = FfmpegOutput(f'{user_home}/my_video.mp4')

           ...

#. Konfiguriert die Kamera mit den definierten Videoeinstellungen, startet die Aufnahme mit dem angegebenen Encoder und der Ausgabedatei, nimmt 10 Sekunden auf und stoppt dann die Aufnahme.

   .. code-block:: python

       try:
           ...

           # Konfigurieren und Aufnahme starten
           camera.configure(config)
           camera.start_recording(encoder, output)
           # 10 Sekunden lang aufnehmen
           time.sleep(10)
           # Die Aufnahme stoppen
           camera.stop_recording()

#. Dieser Codeblock behandelt ein KeyboardInterrupt (z. B. Strg+C), indem er die Kamera-Vorschau stoppt. Die ``pass``-Anweisung fängt die Ausnahme ab, ohne weitere Aktionen auszuführen.

   .. code-block:: python

       except KeyboardInterrupt:
           # Die Kamera-Vorschau stoppen, wenn ein KeyboardInterrupt auftritt
           camera.stop_preview()
           pass