インターネットカメラで動体検知録画

• インターネットカメラで提供される映像のうち、動きのある部分だけを録画したい
• 録画したデータは長期保存（3年ぐらい）したい

• インターネットカメラはクラウドサービスとして提供される。映像を確認するにはブラウザで管理画面にログインし、ライブ映像もしくは録画済みデータの再生を行う必要がある。
• 録画済みデータがクラウド上に保持される期間は短期（7日、14日などサービスレベルで異なる）で古いものから削除される。
  • 録画済みデータのダウンロードはできるが、1時間で400MB程度ある。
    • ダウンロード操作はブラウザからのみで、バッチ処理はできない。
  • 保持期間が短期であるため、過去分の確認を行うには予め録画済みデータのダウンロードを行っておく必要がある。
• 24時間録画であるため、動きのある部分を探すためには早送り再生での目視確認やVideo Remove No-Movement Free等で動きのある部分の抽出作業が必要。
  • 目視確認はせいぜい倍速が限度
  • 動きのある部分の抽出は1時間分の録画データに対して、15〜20分かかる。

• Video Remove No-Movement Freeで動きのある部分を抽出
  • 1時間 400MBの録画済みデータの処理で 20分程度かかる。
• 録画済みデータを Motion で動体検知処理
  • 1時間 400MBの録画済みデータの処理で 1時間以上かかる。

上記より、録画済みデータに対して処理を行うことは現実的ではないと判断した。

• ブラウザでインターネットカメラのライブ映像を表示したままする。
• このブラウザを起動している画面自身を動体検知処理し、動きのある時だけ録画する。
  • インターネットカメラの映像を直接ではなく、ライブ映像を表示したブラウザを動体検知処理の対象とする

• Ubuntu Server で VNC serverを立ち上げる。
• VNC上でブラウザを開き、インターネットカメラのライブ映像を表示する。
• ffmpeg で x11grab を使用し、画面を v4l2loopback である /dev/video0 へ出力する。
• Motion で入力ソースを /dev/video0 として、動体検知時に録画する。

Ubuntu Server に GUI環境を作る。

参考元How to Install and Configure VNC on Ubuntu 20.04 [Quickstart]

1. XFCE4 導入

   $ sudo apt update
   $ sudo apt-get install xfce4 xfce4-goodies

2. VNC 導入

   $ sudo apt-get install tightvncserver

3. VNC 初期設定

   $ vncpasswd
   You will require a password to access your desktops.
   
   Password:
   Verify:

4. $HOME/.vnc/xstartup 作成

   #!/bin/bash
   xrdb $HOME/.Xresources
   startxfce4 &

5. 実行権付与

   chmod +x ~/.vnc/xstartup

6. VNC をサービス登録する

   $ sudo vi /etc/systemd/system/vncserver@.service

   [Unit]
   Description=Start TightVNC server at startup
   After=syslog.target network.target
   
   [Service]
   Type=forking
   User=<ユーザ名>
   Group=<グループ名>
   WorkingDirectory=/home/<ユーザ名>
   
   PIDFile=/home/<ユーザ名>/.vnc/%H:%i.pid
   ExecStartPre=-/usr/bin/vncserver -kill :%i > /dev/null 2>&1
   ExecStart=/usr/bin/vncserver -depth 24 -geometry 1280x800 -localhost :%i
   ExecStop=/usr/bin/vncserver -kill :%i
   
   [Install]
   WantedBy=multi-user.target

7. 追加した Unit を認識させる

   $ sudo systemctl daemon-reload

8. 追加した Unit を有効化する

   $ sudo systemctl enable vncserver@1.service

9. 一度リブートする
10. 外部から ssh で接続する

    $ ssh -f -L 59000:localhost:5901 -C -N -l <ユーザID> -i <秘密鍵> <Ubuntu Server IP>

11. vncviewer などで接続しデスクトップが表示されることを確認する

    vncviewer :59000

Chrome を導入する。

1. インストラーラ取得

   $ wget https://dl.google.com/linux/direct/google-chrome-stable_current_amd64.deb

2. インストール

   $ sudo apt-get install ./google-chrome-stable_current_amd64.deb

ffmpeg を導入する。

1. ffmpeg インストール

   $ sudo apt-get install ffmpeg

Motion を導入する。

参考元Installing and Building from Source

1. Motion インストール

   $ sudo apt-get install motion

2. 関連ライブラリインストール

   $ sudo apt-get install libavformat-dev libavcodec-dev libavutil-dev libswscale-dev libavdevice-dev
   $ sudo apt-get install libjpeg-turbo8 libjpeg-turbo8-dev

3. v4l2loopback　インストール

   $ sudo apt-get install v4l2loopback-dkms

4. OS起動時に v4l2loopback が組み込まれるよう設定する

   $ sudo vi /etc/modules-load.d/modules.conf

   v4l2loopback

   • OS再起動後、lsmod | grep v4l2 でロードされていることを確認する
   • /dev/video0 があることを確認する
5. VNC で接続するユーザが /dev/video0 を使えるようにするため、ユーザを video グループに追加する。

   $ sudo usermod <ユーザ> -G video -a

1. /etc/motion/motion.conf を ~/にコピーして編集する。

   ; log_file /var/log/motion/motion.log    # ログを取らない
   target_dir /home/<ユーザ>                 # 保存場所をユーザがアクセス権を持つ場所へ変更
   netcam_url v4l2:///dev/video0            # ffmpeg のキャプチャデータが /dev/video0 に出力されるので、それをカメラソースにする
   width 1280                               # VNC のサイズと同じにする
   height 800                               # VNC のサイズと同じにする
   framerate 15                             # ffmpeg のフレームレートと同じにする
   ;text_left CAMERA1                       # 録画映像に [CAMERA 1] などの説明をオーバレイしない
   ;text_right %Y-%m-%d\n%T-%q              # 録画映像に録画時刻をオーバーレイしない
   post_capture 45                          # 動きがなくなった後、何フレーム追加で録画するか
   threshold_tune on                        # 動体検知しきい値の自動調整
   movie_max_time 0                         # 動体検知後の録画打ち切り時間を 0 (打ち切らない）にする
   movie_codec mp4                          # 録画映像のフォーマットを mp4 にする
   movie_filename %Y%m%d%H%M%S              # 録画映像のファイル名を設定する

1. 外部から ssh で接続する

   (例)
   $ ssh -f -L 59000:localhost:5901 -C -N -l <ユーザID> -i <秘密鍵> <Ubuntu Server IP>

2. vncviewer などで接続する

   (例)
   vncviewer :59000

3. VNC 接続後、ターミナルなどを起動しデスクトップ画面の録画を開始する

   $ ffmpeg -f x11grab -draw_mouse 0 -video_size 1280x800 -framerate 15 -i :1.0 -f v4l2 /dev/video0

   • -f x11grab
     • デスクトップを録画channel 2: open failed: connect failed: Connection refused
   • -draw_mouse 0
     • XFce4 の場合、このオプションがないと真っ黒な画面しかキャプチャできない
   • -video_size
     • vncserver で設定した画面サイズと同じにする
   • -i :1.0
     • $DISPLAY でも可
   • -f v4l2 /dev/video0
     • 録画したデータを /dev/video0 に出力する
4. Motion を起動する

   $ motoin -c motion.conf

5. ブラウザを起動し、インターネットカメラのライブ画像をフルスクリーン表示する
6. VNC接続とVNC用の ssh 接続は切断可能