Видеонаблюдение на Raspberry Pi

Доброе время суток!

В предновогоднюю ночь у меня возникла идея соорудить некое подобие видеонаблюдения. Все необходимое у меня имелось на руках:

• Одноплатный компьютер Raspberry Pi Model B
• Web-камера LOGITECH HD Webcam C270

Прочитав статью я решил немного развить идею автора.

Основное отличие моей идеи от идеи автора заключается в том, что у меня присутствует возможность просмотра событий в режиме реального времени без потери основной функции — видеозаписи.

Знакомство

Итак, для начала познакомимся c главным «компонентом»:
Внешний вид Raspberry Pi:

Характеристики:

• Broadcom BCM2835 700MHz ARM1176JZFS processor with FPU and Videocore 4 GPU
• GPU provides Open GL ES 2.0, hardware-accelerated OpenVG, and 1080p30 H.264 high-profile decode
• GPU is capable of 1Gpixel/s, 1.5Gtexel/s or 24GFLOPs with texture filtering and DMA infrastructure
• 512MB RAM
• Boots from SD card, running a version of the Linux operating system
• 10/100 BaseT Ethernet socket
• HDMI video out socket
• 2 x USB 2.0 sockets
• RCA composite video out socket
• SD card socket
• Powered from microUSB socket
• 3.5mm audio out jack
• Raspberry Pi HD video camera connector
• Size: 85.6 x 53.98 x 17mm"

pi@hall-pi ~ $ cat /proc/cpuinfo
processor       : 0
model name      : ARMv6-compatible processor rev 7 (v6l)
BogoMIPS        : 2.00
Features        : swp half thumb fastmult vfp edsp java tls
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: 7
CPU variant     : 0x0
CPU part        : 0xb76
CPU revision    : 7

Hardware        : BCM2708
Revision        : 000e
Serial          : 000000005a82c372

Список официально поддерживаемых дистрибутивов можно найти тут. Я же остановил свой выбор на Raspbian без графической оболочки.

Процесс установки достаточно прост и не нуждается в подробном описании, поэтому перечислю основные факты, на которые стоит обратить внимание:

1. Настройка часового пояса
2. Настройка имени компьютера
3. Включение доступа по SSH
4. Обновление системы

После выполнения всех необходимых настроек можно приступать.

Подготовка

Для начала выполним установку всех необходимых пакетов:

sudo apt-get install imagemagick libav-tools libjpeg8-dev subversion

После чего скачаем и соберем mjpg-streamer:

sudo svn co https://svn.code.sf.net/p/mjpg-streamer/code/mjpg-streamer/ mjpg-streamer
cd mjpg-streamer
make

Т.к. у нас все данные будут храниться в облаке, настроим работу с удаленной файловой системой по WebDAV:

sudo apt-get install davfs2
sudo mkdir /mnt/dav
sudo mount -t davfs https://webdav.yandex.ru /mnt/dav -o uid=pi,gid=pi

Для того, чтобы не вводить каждый раз имя пользователя и пароль, нужно добавить их в файл
/etc/davfs2/secrets

/mnt/dav                        user password

Рабочий процесс

Добавим в /etc/rc.local команды для монтирования WebDAV и запуска скрипта для трансляции в сеть:

mount -t davfs https://webdav.yandex.ru /mnt/dav -o uid=pi,gid=pi
cd /home/pi/mjpg-streamer && ./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so" -o "./output_http.so -w ./www"

Теперь, зайдя по адресу http://:8080/ мы получим доступ к камере. Осталось только сделать проброс порта на роутере и можно получить доступ к камере за пределами локальной сети.

Создание timelapse видео

Первым делом нам надо получить изображение с камеры. Т.к. она уже занята (изображение транслируется веб-сервером), то воспользуемся возможностью получения текущей картинки с веб-сервера:

curl http://localhost:8080/?action=snapshot > out.jpg

В случае, если мы хотим нарисовать дату снимка на изображение, то мы можем воспользоваться командой convert

timestamp=`stat -c %y out.jpg`
convert out.jpg -fill black -fill white -pointsize 15 -draw  "text 5,15 '${timestamp:0:19}'" out_.jpg

Полная версия скрипта:

#!/bin/bash

filename=$(perl -e "print time")
foldername=$(date --rfc-3339=date)

curl http://localhost:8080/?action=snapshot > $filename
timestamp=`stat -c %y $filename`

mkdir /mnt/dav/out/$foldername

convert $filename -fill black -fill white -pointsize 15 -draw  "text 5,15 '${timestamp:0:19}'" /mnt/dav/out/$foldername/$filename.jpg

rm $filename

Сборка видео осуществляется командой avconv:

avconv -r 10 -i %06d.jpg -r 10 -vcodec mjpeg -qscale 1   out.avi

Полная версия скрипта сборки видео:

#!/bin/bash

filename=$(date --rfc-3339=date)

i=0
for f in `ls -tr /mnt/dav/out/$filename/*.jpg 2>/dev/null`
do
  newf=`printf %06d $i`.jpg
  echo $f "-->" $newf
  mv $f $newf
  i=$((i+1))
done
rmdir -R /mnt/dav/out/$filename/
avconv -r 10 -i %06d.jpg -r 10 -vcodec mjpeg -qscale 1   /mnt/dav/$filename.avi
rm *.jpg

Теперь осталось только прописать выполнение скриптов в планировщике Cron:

* *   * * *   pi      bash /home/pi/cam.sh
59 23   * * *   pi      bash /home/pi/build.sh

Пример видео

Заключение

Данный подход помогает избавиться от необходимости траты большого количества времени на просмотр видео, а так-же удешевляет конечный продукт. Благодаря присутствию полноценной ОС, появляется возможность расширять функционал в нужном направлении.

P.S. К сожалению опубликовать в хабы «DIY или Сделай Сам, Железо, Гаджеты. Устройства для гиков» не хватило кармы, выбрал наиболее близко доступное.