Python, LiDAR pcap데이터 Parsing 코드 구현

LiDAR에서 Point Cloud 데이터, 즉 (x, y, z, intesntiy, timestamp) 배열 형태의 데이터가 바로 얻어지는 것이 아닙니다. LiDAR는 데이터에 대한 추가 정보를 담고 있는 묶음 (Data Packet) 형태로 출력을 합니다. 때문에 PC는 이 데이터를 Parsing 해서 Point Cloud 데이터를 얻어야 합니다. 

(Python) .pcap data Parsing Code

Wireshark를 통해 LiDAR에서 PC로 입력되는 데이터를 확인할 수 있고, 이를 .pcap 확장자로 저장할 수 있습니다. 일회적으로 데이터를 분석하는 구체적인 방법은 아래 포스팅을 읽어 보시면 됩니다.

2022.07.24 - [Perception Engineering/LiDAR] - Robosense LiDAR의 Data Packet 분석: Wireshark 활용

Robosense LiDAR의 Data Packet 분석: Wireshark 활용

포스팅 내용을 바탕으로 .pcap 데이터 분석을 코드로 구현해 자동화할 수 있습니다. Python으로 구현할 경우 dpkt을 활용해 .pcap 파일을 파싱 할 수 있습니다. 

import dpkt

filename='/home/user/Desktop/robosense_data_packet.pcap'

for eth_timestamp, pkt in dpkt.pcap.Reader(open(filename,'rb')):

    #  print(type(pkt)) # <class 'bytes'>    

    # Unpack the Ethernet frame
    eth=dpkt.ethernet.Ethernet(pkt) 
    if eth.type!=dpkt.ethernet.ETH_TYPE_IP:
       continue
    
    # Now unpack the data within the Ethernet frame (the IP packet)
    ip=eth.data
    
   #  ip.data는 wireshark에서 확인한 Frame (1290bytes)
   #  print(ip.data.sport) #6699
   #  print(ip.data.dport) #6699
    
    print("eth_timestamp: ", eth_timestamp)
    count =1
    
    # ip.data.data는 wireshark에서 확인한 Data (1248bytes)
    for item in ip.data.data : 
      print(count, ": ",hex(item))
      count +=1

해당 코드는 dpkt Tutorial을 보고 직접 결과를 확인하면서 작성한 코드입니다. 다른 부분은 그대로 사용하시면 되고, ip.data.sport, ip.data.dport, ip.data.data로 데이터에 접근할 수 있다고 생각하면 됩니다. Data의 경우, 특정 bytes에 접근하기 위해서 ip.data.data[9:16] 방식으로 slicing을 활용하면 됩니다. 이런 방식으로 사용하고 있는 Protocol과 매칭해서 Parsing 코드를 구현할 수 있습니다.

 

(참고) (C++) Data Packet Parsing Code

데이터 패킷의 구조, bytes를 어떻게 사용하는지에 대한 규격(Communication Protocol)에 따라 Data Parsing Code를 작성할 수 있습니다. Robosense 공식 Github에서는 C++로 이를 구현해 제공하고 있습니다.

https://github.com/RoboSense-LiDAR/rs_driver/blob/main/src/rs_driver/driver/decoder/decoder_RS128.hpp

GitHub - RoboSense-LiDAR/rs_driver: RoboSense LiDAR cross-platform driver kernel for advanced development

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https://jon.oberheide.org/blog/2008/10/15/dpkt-tutorial-2-parsing-a-pcap-file/

dpkt Tutorial #2: Parsing a PCAP File | Jon Oberheide