Mendeteksi perubahan adegan dan menyimpan klip video h264 ke Raspberry Pi tanpa decoding

Selamat sore. Dalam artikel ini, saya akan memberi tahu Anda, jauh dari pertama kali, cara mendeteksi gerakan secara bersamaan dan menyimpan / menyiarkan video dalam format H264 pada Raspberry Pi 3 dan platform yang lebih lemah. Saya akan berbagi dengan pendatang baru yang sama di dunia Raspberry Pi, seperti saya, tentang apa yang saya temukan dalam beberapa hari, sementara saya mengerti bagaimana menyelesaikan masalah. Saya akan berbicara tentang bekerja dengan kamera Raspberry Pi dalam bahasa manusia yang sederhana.

" CSI- Raspberry Pi v.1.3 2.1 720p @ 25 FPS, 1 h264, , ".

, , .

, , , ( ) , , .

RPi, , OpenCV, , - , ffmpeg, - .

OpenCV, , : " RGB/MJPEG, - H264 MP4...".

Raspberry Pi , - , datasheets- ( ), — , .

, Raspberry Pi . , , , 2.8-3.2 . , , CS-mount , . - 3d-, — , Thingverse .

Raspberry 3 / — . FullHD OpenMAX.

: Raspberry Pi - H264 -.

FFmpeg :

#!/bin/bash

SS=$1
FPS=$2

WIDTH=1600
HEIGHT=1200

while :
do

ffmpeg -f video4linux2 -input_format h264 -video_size ${WIDTH}x${HEIGHT} \
    -framerate $FPS -i /dev/video0 -vcodec copy -map 0 \
    -segment_time $SS -f segment \
    -strftime 1 -reset_timestamps 1 \
    -segment_format mp4 /video/file_%s.mp4
done

$SS FPS $FPS , unix-timestamp. , MP4. CPU . , FTP.

v2.1 1080p — ( FOV). 1600x1200 — FPS. , , ffmpeg raspivid (. ) . .

, , , RAM GPU Raspberry Pi, - — .

H264, , . : Raspberry Pi 3 FullHD OpenCV , 1280x720 @ 30 FPS .

H264? — H264.

Raspberry Pi (motion vectors) H264. . , .

Raspberry Pi , MV :

typedef struct
{
   signed char x_vector;
   signed char y_vector;
   short sad;
} INLINE_MOTION_VECTOR; 

{x,y}_vector — , sad — . sad vectors . sad, motion vectors.

FFmpeg motion vectors , Raspivid:

#!/bin/bash

SS=$1
FPS=$2

W=1600
H=1200

while :
do
    raspivid -pts -stm -w $W -h $H -fps $FPS -t 0 \
                    -sn $(date +%s) -sg $(($SS*1000)) \
                    -o /video/video_%d.h264 -x /video/mv_%d.txt
done

, raspivid +1, , timestamp, stat .

FFmpeg CVLC, RTSP . , — motion vectors .

, "", , , . . FPS=25 ( 30) , , 50Hz , .

— , , MV, , . . , , .

, , RPi — H264 , MV.

, *.h264 — H264, MP4, VLC, , , . Raspberry Pi gpac:

sudo apt install -y gpac

h264 mp4 :

time MP4Box -add /video/video_1588645858.h264 /video/video_1588645858.mp4
AVC-H264 import - frame size 1280 x 720 at 25.000 FPS
AVC Import results: 1560 samples - Slices: 26 I 1534 P 0 B - 0 SEI - 26 IDR
Saving to /video/video_1588645858.mp4: 0.500 secs Interleaving

real    0m11.164s
user    0m0.548s
sys 0m0.469s

11 Raspberry Pi 3, .

MV :

import os
import sys
import struct
import numpy as np

resolution = [1280, 720]

framelength = int(((resolution[0] + 16) / 16) * (resolution[1] / 16) * 4)

framedata = []

cnt = 0

while True:
    data = sys.stdin.read(framelength)

    if data == '':
      break

    cnt += 1

    framedata = struct.unpack('>%db' % framelength, data)
    vectors = np.reshape(framedata[:(resolution[1]/16 * (resolution[0]/16 + 1) * 4)], (resolution[1]/16, resolution[0]/16 + 1, 4)).astype(np.float32)
    vectors = np.multiply(vectors[:, :, 0:1], vectors[:, :, 0:1])

    print int(np.sum(vectors))

C, .

time $(cat /video/mv_1588645871.txt| python proc.py > /dev/null)

real    0m26.288s
user    0m25.005s
sys 0m0.583s

, NumPy ( C), , , , 50% , . MV, , .

, :

, , — . — . .

:

cat /video/mv_1588645871.txt | python proc.py | awk '{ if ($1 > 0) print "motion" }' | grep motion > /dev/null
echo $?
0

, . , FTP, .

, " " , , Raspberry Pi .

, , , MV . Medium, MV Python.

Artikel itu mungkin tampak biasa bagi para profesional, tetapi saya harus menghabiskan banyak waktu untuk menangani hal-hal ini. Saya berharap bahwa bagi pemula yang mulai bekerja dengan video di platform Raspberry Pi ini akan bermanfaat.