用树莓派搭建Google TV

八宝粥

Google TV是啥玩意 ?

Google TV是支持自选图像、宽带网络、传统电视信号的综合平台，更附带电视节目搜索功能. 谷歌公布了其新版电视的两个版本, 第一个叫做Buddy Box, 由索尼代工的电视盒并且价格昂贵, 第二个是即将发布的集成电视, 将其电视盒内置到电视机内部.

Google TV界面预览:

开发者: 可以为Google TV开发新的网页应用或者把已有的android应用改为适配大尺寸屏幕, 在谷歌的开发者网站可以看到详细介绍

搭建我们自己的Google TV

极客们就是喜欢重复发明轮子, 并且自得其乐. 所以我们使用下列开源技术来搭建我们自己的Google TV:

硬件:

• 树莓派
  

软件:

• Raspbian系统 – 为树莓派特殊定制的Debian发行版
• NodeJs
  
  • Socket.io – 通过websocket远程连接TV
  • Express – 用来处理一些基本的http请求
  • Omxcontrol – 用来控制树莓派上最棒的视频播放器OMXPlayer
    
• Chromium浏览器
• OMXPlayer
• Youtube-dl – 一个下载youtube视频的脚本
• QuoJS – 在手机网页上处理滑动手势
• HTML5, CSS3, Javascript, 和Moustache模板引擎
• Youtube API
  

最终效果
树莓派TV及其特殊的远程遥控器：

八宝粥

步骤

主要分为4步:

• 安装软件
• shell命令及脚本
• 搭建后台: NodeJS + Express + Socket.io
• 搭建前端
  

安装软件:
安装Raspbian和NodeJS

按照这篇教程在树莓派上安装Raspbian和Node Js

安装Chromium和Youtube-dl

安装Chromium浏览器

1. sudo apt-get install chromium-browser

复制代码

为了显示效果更佳我们可以安装使用MC字体

1. sudo apt-get install ttf-mscorefonts-installer

复制代码

安装并升级Youtube下载器

1. sudo apt-get install youtube-dl
   
2. 
   
3. sudo youtube-dl -U

复制代码

注意-1: 现在还无法在树莓派上用Chromium看youtube的视频流, 因为在那种情况下视频并未通过GPU渲染, 会巨卡无比. Youtube-dl是不错的替代方案, 先将视频下载下来然后用OMXPlayer播放, 由于用GPU渲染了视频, 所以播放高清视频比较顺畅.

注意-2: Raspbian上默认就装了OMXPlayer.

shell命令及脚本

如果你在用SSH连接树莓派, 你需要先添加个环境变量“DISPLAY=:0.0″, 执行以下命令

1. export DISPLAY=:0.0

复制代码

执行以下命令可列出全部环境变量

1. env

复制代码

在全屏模式下测试Chromium:

1. chromium --kiosk http://www.google.com

复制代码

测试Youtube-dl

1. youtube-dl youtube_video_url

复制代码

你可以给youtube-dl加几个参数, 比如添加“-o youtube ID [dot] the extension”会自动更改下载文件的名称,  “-f /22/18 ”可以强制下载视频的720p版本. 这里有完整的参数格式列表.

1. youtube-dl  -o "%(id)s.%(ext)s" -f /22/18 youtube_video_url

复制代码

下载视频完成后, 用OMXPLayer来播放

1. omxplayer youtube_video_file

复制代码

可以用键盘快捷键来暂停/恢复视频, 更多快捷键说明看这里

太棒了! 下面就让我们用Node JS来自动化实现上面的整个过程

八宝粥

搭建后台: NodeJS + Express + Socket.io

下面是源码的目录结构:

• public
  
  • js
  • css
  • images
  • fonts
  • index.html
  • remote.html
    
• app.js
• package.json
  

Package.json – npm用来自动安装依赖的JSON文件, 并存储了一些基本信息

1. { "name": "GoogleTV-rPi",
   
2.   "version": "0.0.1",
   
3.   "private": false,
   
4.   "scripts": { "start": "node app.js" },
   
5.   "dependencies": { "express": "3.1.1",
   
6.                     "socket.io":"0.9.14",
   
7.                     "omxcontrol":"*" }
   
8. }

复制代码

在创建并修改文件之后, 在应用目录执行下列命令来安装依赖.

1. npm install

复制代码

注意-3: 在安装依赖前会自动创建一个名为node_modules 的文件夹, 如果你使用git, 别忘了要创建一个.gitignore文件并把“ node_modules”写入其中, 在添加git项目时忽略这个文件夹.

新建一个名为app.js的文件来创建我们的本地HTTP访问服务

1. var express = require('express')
   
2.   , app = express()  
   
3.   , server = require('http').createServer(app)
   
4.   , path = require('path')
   
5. // all environments
   
6. app.set('port', process.env.TEST_PORT || 8080);
   
7. app.use(express.favicon());
   
8. app.use(express.logger('dev')); app.use(express.bodyParser());
   
9. app.use(express.methodOverride());
   
10. app.use(express.static(path.join(__dirname, 'public')));
    
11. //Routes
    
12. app.get('/', function (req, res) {
    
13.   res.sendfile(__dirname + '/public/index.html');
    
14. });
    
15. 
    
16. app.get('/remote', function (req, res) {
    
17.   res.sendfile(__dirname + '/public/remote.html');
    
18. });
    
19. 
    
20. server.listen(app.get('port'), function(){
    
21.   console.log('Express server listening on port ' + app.get('port'));
    
22. });

复制代码

上面已经配置了本地访问的路径. 现在我们来测试一下搭建是否成功, 在public/目录中创建index.html和remote.html文件, 写入“Hello, World”, 然后执行命令行

1. node app.js

复制代码

或

1. npm start

复制代码

注意-4: 要在 package.json文件中添加:

1. ...
   
2. "scripts": {
   
3.         "start": "node app.js"
   
4.     },
   
5. ...

复制代码

当服务正常启动时会输出"Express server listening on port 8080"
执行下列命令来测试我们的“Hello, World”页面

1. node app.js &

复制代码

这是在后台启动Node应用的最原始方法, 如果你熟悉node, 你可以用Forever.js这样的模块来自动执行这项简单的任务

我们的Node应用现在已经在后台启动了, 执行下列命令用chromium在全屏模式下打开我们的Hello, World页面.

1. chromium --kiosk http://localhost:8080
   

复制代码

八宝粥

添加Socket.io

我一直都认为WebSocket是现代web的基础, 对于Socket.io我认为其意义重大

当AJAX刚兴起的时候, 虽然很神往, 但是开发者总被不同浏览器处理异步JavaScript和XML请求时不同的方式所困扰. jQuery提供了统一的一组函数从而解决了这个噩梦. Socket.io对于WebSocket有同样作用, 甚至更多!

为了在所有浏览器上提供实时连接, Socket.IO会根据运行时选择传输能力最强的方式, 且不需要修改API. 下面是其支持的传输协议:

• WebSocket
• Adobe® Flash® Socket
• AJAX long polling
• AJAX multipart streaming
• Forever Iframe
• JSONP Polling
  

把下列内容添加到app.js文件来整合Socket.io:

1. var express = require('express')
   
2.   , app = express()  
   
3.   , server = require('http').createServer(app)
   
4.   , path = require('path')
   
5.   , io = require('socket.io').listen(server)
   
6.   , spawn = require('child_process').spawn

复制代码

并添加以下内容降低日志级别:

1. //Socket.io Config
   
2. io.set('log level', 1);

复制代码

现在我们的Socket.io就配好了, 但其还没有任何功能, 现在我们要实现如何处理从客户端发到服务端的消息和事件.

下面是实现服务端功能的方法, 对应的我们还要实现在客户端实现如何处理消息, 这会在下一章介绍.

1. io.sockets.on('connection', function (socket) {
   
2.     socket.emit('message', { message: 'welcome to the chat' });
   
3.     socket.on('send', function (data) {
   
4.         //Emit to all
   
5.         io.sockets.emit('message', data);
   
6.     });
   
7. });

复制代码

服务端现在会在有新客户端连接后发送消息“message”, 然后等待接收名为“send”的事件来处理数据再回复所有连接的客户端

在这里我们只有两种类型的客户端: 树莓派的显示器 (屏幕) 和移动Web应用 (远程控制)

1. var ss; //Socket.io Server
   
2. io.sockets.on('connection', function (socket) {
   
3.     socket.on("screen", function(data){
   
4.         socket.type = "screen";
   
5.         //Save the screen socket
   
6.         ss = socket;
   
7.         console.log("Screen ready...");
   
8.     });
   
9. 
   
10.     socket.on("remote", function(data){
    
11.         socket.type = "remote";
    
12.         console.log("Remote ready...");
    
13.         if(ss != undefined){
    
14.             console.log("Synced...");
    
15.         }
    
16.     });
    
17. )};

复制代码

客户端处理Socket通信

在remote.html和index.html中添加下列内容:

1. <script src="/socket.io/socket.io.js"> </script>
   
2. <script>
   
3. //use http://raspberryPi.local if your using Avahi Service  
   
4. //or use your RasperryPi IP instead
   
5. var socket = io.connect('http://raspberrypi.local:8080');
   
6. socket.on('connect', function(data){
   
7.     socket.emit('screen');
   
8. });
   
9. </script>

复制代码

八宝粥

在Node服务器上执行Shell命令
Node允许我们新建子进程来运行系统命令, 并监听其输入输出. 还能给命令传递参数, 甚至能把一个命令的执行结果重定向给另一个命令.

在NodeJS中执行shell命令的基本方法:

1. spawn('echo',['foobar']);

复制代码

如果需要重定向输出, 我们需要把下列函数加到app.js文件中:

1. //Run and pipe shell script output  
   
2. function run_shell(cmd, args, cb, end) {
   
3.     var spawn = require('child_process').spawn,
   
4.         child = spawn(cmd, args),
   
5.         me = this;
   
6.     child.stdout.on('data', function (buffer) { cb(me, buffer) });
   
7.     child.stdout.on('end', end);
   
8. }

复制代码

添加OMXControl – 可以控制OMXPlayer的Node模块

我是偶然间在npmjs.org上发现可以控制OMXPlayer的模块!
把下列内容添加app.js文件中来使用这个模块.

1. var omx = require('omxcontrol');
   
2. //use it with express
   
3. app.use(omx());

复制代码

这个模块会为我们创建以下访问路径来控制视频的播放:

1. http://localhost:8080/omx/start/:filename
   
2. 
   
3. http://localhost:8080/omx/pause
   
4. 
   
5. http://localhost:8080/omx/quit

复制代码

太TM帅气鸟!

八宝粥

汇总

最终的app.js文件

1. /**
   
2. * Module dependencies.
   
3. */
   
4. var express = require('express')
   
5.   , app = express()  
   
6.   , server = require('http').createServer(app)
   
7.   , path = require('path')
   
8.   , io = require('socket.io').listen(server)
   
9.   , spawn = require('child_process').spawn
   
10.   , omx = require('omxcontrol');
    
11. // all environments
    
12. app.set('port', process.env.TEST_PORT || 8080);
    
13. app.use(express.favicon());
    
14. app.use(express.logger('dev'));
    
15. app.use(express.bodyParser());
    
16. app.use(express.methodOverride());
    
17. app.use(express.static(path.join(__dirname, 'public')));
    
18. app.use(omx());
    
19. //Routes
    
20. app.get('/', function (req, res) {
    
21.     res.sendfile(__dirname + '/public/index.html');
    
22. });
    
23. app.get('/remote', function (req, res) {
    
24.     res.sendfile(__dirname + '/public/remote.html');
    
25. });
    
26. //Socket.io Congfig
    
27. io.set('log level', 1);
    
28. 
    
29. server.listen(app.get('port'), function(){
    
30.     console.log('Express server listening on port ' + app.get('port'));
    
31. });
    
32. //Run and pipe shell script output  
    
33. function run_shell(cmd, args, cb, end) {
    
34.     var spawn = require('child_process').spawn,
    
35.         child = spawn(cmd, args),
    
36.         me = this;
    
37.     child.stdout.on('data', function (buffer) { cb(me, buffer) });
    
38.     child.stdout.on('end', end);
    
39. }
    
40. //Save the Screen Socket in this variable
    
41. var ss;
    
42. //Socket.io Server
    
43. io.sockets.on('connection', function (socket) {
    
44.     socket.on("screen", function(data){
    
45.         socket.type = "screen";
    
46.         ss = socket;
    
47.         console.log("Screen ready...");
    
48.     });
    
49.     socket.on("remote", function(data){ socket.type = "remote";
    
50.         console.log("Remote ready...");
    
51.     });
    
52. 
    
53.     socket.on("controll", function(data){
    
54.         console.log(data);
    
55.         if(socket.type === "remote"){
    
56.             if(data.action === "tap"){
    
57.                 if(ss != undefined){
    
58.                     ss.emit("controlling", {action:"enter"});
    
59.                 }
    
60.             } else if(data.action === "swipeLeft"){
    
61.                 if(ss != undefined){
    
62.                     ss.emit("controlling", {action:"goLeft"});
    
63.                 }
    
64.             } else if(data.action === "swipeRight"){
    
65.                 if(ss != undefined){
    
66.                     ss.emit("controlling", {action:"goRight"});
    
67.                 }
    
68.             }
    
69.          }
    
70.      });
    
71. 
    
72.     socket.on("video", function(data){
    
73.         if( data.action === "play"){
    
74.             var id = data.video_id,
    
75.                 url = "http://www.youtube.com/watch?v="+id;
    
76.             var runShell = new run_shell('youtube-dl',
    
77.                 ['-o','%(id)s.%(ext)s','-f','/18/22',url],
    
78.                 function (me, buffer) {
    
79.                     me.stdout += buffer.toString();
    
80.                     socket.emit("loading",{output: me.stdout});
    
81.                     console.log(me.stdout)
    
82.                 },
    
83.                 function () {
    
84.                     //child = spawn('omxplayer',[id+'.mp4']);
    
85.                     omx.start(id+'.mp4');
    
86.                 }
    
87.             );
    
88.         }   
    
89. 
    
90.     });
    
91. });

复制代码

搭建前端

树莓派TV前端屏幕显示样式:

关于如何编写这个前端的介绍超出了本教程的范围, 不过我想我会在不久之后发一些在开发中实用的小技巧.

在为大尺寸屏幕设计时, 你应当遵循一些设计上的考量, Google在其开发者网站上详述了一套他们的标准

树莓派TV远程控制端样式:

大部分远程控制端设计粗糙, 充满了样式丑陋的按钮, 所以我决定使用QuoJS, 现在变得又帅气又易用!

1. $(".r-container").swipeLeft(function(){
   
2.     socket.emit('control',{action:"swipeLeft"});
   
3. });

复制代码

这是如何用”swipeLeft”方法把“Control”消息传回服务器的示例.
服务器会把这条消息传到屏幕上, 然后根据选择框的指向(Watch, Listen, Play)进行处理

这里还有几个小技巧能让你的web应用在iphone上看起来像原生应用一样带有好看的Icon和启动画面.
只需要把下列内容加到HTML的 <head></head>块中

1. <link rel="apple-touch-icon" href="images/custom_icon.png"/>
   
2. <link rel="apple-touch-startup-image" href="images/startup.png">
   
3. <meta name="viewport" content="width=device-width initial-scale=1, maximum-scale=1, user-scalable=no" />
   
4. <meta name="apple-mobile-web-app-title" content="Remote">
   
5. <meta name="apple-mobile-web-app-capable" content="yes">

复制代码

总结

这个项目仍在不断开发中, 不久之后便会有更新. 如果你喜欢本教程不妨上Github给项目加个星标. 视频也录好了! 请看这里(youtube).

阿くbia

吊炸天的感觉，我和我的小伙伴们惊呆了

tuma

不能中文吗？

guiyu

得先翻墙吧