RaspberryPi_Timelapse

利用Raspberry Pi & 5MP Camera v1.3做縮時攝影

查網路很多資料有人用python或是motion

沒用python的原因是因為time.sleep會累加延遲，不是真的"準點定時拍攝"。ex: 程式前面雜項跑3秒後，time.sleep(10)，這樣會整個delay13秒

如果要「import os」時間判斷，那while無窮迴圈跑在那邊抓時間判斷滿耗資源的。

另一個motion其實滿方便的，如果要"每秒"拍攝目前想到的只有用motion。

crontab最快頻率也只有每分鐘一次，選shell script主要是因為彈性比較高。

1.接上webcam透過fswebcam抓圖

攝影機可以先到 RPi USB Webcams，看前人們將各款webcam裝在樹莓派會不會有問題

安裝截圖軟體sudo apt-get install fswebcam

2.把fswebcam寫入shell script

建立/home/pi/Timelapse，然後寫一個capturePhoto.sh(已在上方)

.sh以下列格式進行截圖

fswebcam -r 1280x720 -S 60 --banner-colour '#FF000000' --line-colour '#FF000000' --timestamp '%Y-%m-%d %H:%M' --font 'sans:32' ‵date +%Y%m%d%H%M`.jpg

當中-s 表示Skip 60 frame讓webcam先自動對焦調整畫面，抓第61張圖

另外把資訊欄位底色設成透明，改timestamp格式跟字型大小

抓取時會依日期自動建立/home/pi/Timelapse/photo/yyyymmdd，將圖片存在裡面

3.用crontab設定每分鐘執行抓圖

sudo apt-get install postfix避免發生錯誤 >(CRON) info (No MTA installed, discarding output)

crontab -e

進入後加一列排程在下面

*/1 * * * * cd /home/pi/Timelapse && ./capturePhoto.sh > /dev/null 2 > &1

儲存後顯示成功訊息：

crontab: installing new crontab

若排程有問題沒有被執行，到/var/log/syslog看系統回傳訊息

4.利用avconv/ffmpeg/gstreamer等影像處

將圖片透過H.264壓縮輸出成影像檔，由於之前使用avconv做串流很耗效能的經驗，直接選gstreamer了

omxh264ecn或x264enc編碼器都可以，老樣子openMax H.264硬體加速還是讓影片產出速度快一些！

實測

在樹莓派上執行720p*1000圖片 => 720p10fps影片

• omxh264ecn：約30秒 gst-launch-1.0 multifilesrc location="./temp/%05d.jpg" caps="image/jpeg,framerate=10/1" ! jpegdec ! videoconvert ! omxh264enc ! h264parse ! matroskamux ! filesink location="$beginDate\_$days.mkv"
• x264enc：約3分鐘！ gst-launch-1.0 multifilesrc location="./temp/%05d.jpg" caps="image/jpeg,framerate=10/1" ! jpegdec ! x264enc ! matroskamux ! filesink location="$beginDate\_$days.mkv"

如果要調整h.264編碼畫質，再另外改寫.sh調qp值(參考資料8)，ex:「 ! x264enc quantizer=1 ! 」，數值越小圖片細節保留越多。

還有很多參數可以調，詳情google~

寫成outputVideo.sh放在/home/pi/Timelapse

5.輸出影片

給定參數

• -b : string, bigen date yyyymmdd

• -d : int, days

• -f : int, framerate

• -e : string, encode type (omxh264enc/x264enc)

如果都不給就預設當天

輸出2018年12月25日當日的縮時影片：

/home/pi/Timelapse/outputVideo.sh -b 2018-12-25

輸出2018年12月25日為初始日(含)，匯出10天長度的影片：

/home/pi/Timelapse/outputVideo.sh -b 2018-12-25 -d 10

影片檔案輸出於/home/pi/Timelapse/格式為.mkv

在windows上用ffmpeg常用筆記

• 4倍速 ffmpeg -i 20191207_20200107.mp4 -filter:v "setpts=0.25*PTS" output.mp4 ref

• shell script改名 由於windows不支援glob語法 ref 所以還是只能rename後用連續檔名製作 rename script on Windows PowerShell 更改迴圈format ref 測試：dir | %{$x=0} {"{0:d5}" -f $x ;$x++}

• 實際改名：dir | %{$x=0} { $newName = "{0:d5}.jpg" -f $x Rename-Item $_ -NewName $newName ; $x++}

• 預設排序ascending, 若要倒敘改 ref-1 ref-2 正序改名： (Get-ChildItem -name | Sort) | %{$x=0} { $newName = "{0:d5}.jpg" -f $x Rename-Item $_ -NewName $newName ; $x++} 倒序改名： (Get-ChildItem -name | Sort -desc) | %{$x=0} { $newName = "{0:d5}.jpg" -f $x Rename-Item $_ -NewName $newName ; $x++}

• ffmpeg指令 ffmpeg -framerate 60 -i '%05d.jpg' -c:v libx264 -pix_fmt yuv420p out.mp4 ref-1 ref-2 ref-3

• 合併影片 ffmpeg -i 20191130_20191205.mp4 -i 20191207_20191221.mp4 -filter_complex "[0:v] [0:a] [1:v] [1:a] concat=n=2:v=1:a=1 [v] [a]" -map "[v]" -map "[a]" output.mp4 ref

串流備註

設定好nginx rtmp module後，把crontab -e自動啟動videoStreaming.sh @reboot sh /home/pi/Timelapse/videoStreaming.sh > /dev/null

參考資料

1. Script要怎麼每當整點就執行一次指令？

2. fswebcam command options

3. Create timelapse videos using gstreamer tools (h.264)

4. 利用 RASPBERRY PI 3 MODEL B 與 USB WEBCAM 進行縮時攝影(Python)

5. Contact Privacy Timelapse with fswebcam and avconv

6. Creating a timelapse clip with avconv

7. How to get FFMPEG to join non-sequential image files? (skip by 3s)

8. 量化参数 quantization parameter以及HEVC中QP详解

9. Passing named arguments to shell scripts