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00. 링크

[DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #1

[DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #2 - V4L2로 스트리밍 하기

[DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #3 - RTSP 클라이언트 

[DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #4 - CVLC 자동실행 

[DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #5 - DDNS와 Port Forwarding 설정

[DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #6 - ffmpeg와 crontab을 이용한 녹화 기능 구현

[DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #7 - 녹화 영상에 시간 넣기 <= (현재글)

01. 개요

DVR 만들기 프로젝트가 끝을 보이고 있다. 본 편은 아주 간단히 끝날 수 있는 내용이다. 1편 ~ 6편 까지 천천히 잘 따라왔다면, 현재 DVR이 정상동작을 하고 있을 것으로 보인다.

요즘 출시하고 있는 대부분의 ip 카메라는 [그림1]의 좌측 상단과 같이 영상에 시간이 삽입되어 송출된다.

[그림1] 시간과 날짜가 영상에 삽입된 IP 카메라의 화면

영상에 시간과 날짜가 포함되는 기능은 CCTV에서 상당히 중요한 것이다. 파일명은 파일 탐색기에서 간단히 수정할 수 있다. 파일의 수정날짜 또한 손쉽게 수정이 가능하다. 열심히 CCTV의 영상을 녹화했는데 날짜와 시간의 데이터가 변조되었고 이 영상이 어떠한 사건의 증거라면 증거로서의 가치가 떨어지게 될 것이다. 6편에서 RTSP 스트리밍 영상을 FFmpeg를 이용하여 매 1분마다 1분단위로 저장하는 방법을 소개하면서 저장되는 파일명이 날짜와 시간으로 설정될 수 있도록 스크립트를 작성했다.

여기서, ipCam 의 영상인 경우 이미 시간이 삽입되어 있기 때문에 큰 문제가 발생하지 않지만, V4L2 로 받은 영상인 경우 영상에는 아무 정보가 기록되어 있지 않다. 따라서 본 편에서는 FFmpeg 를 이용한 영상파일 저장과정에서 날짜와 시간을 삽입하는 방법에 대해 설명 하려고 한다.

02. FFmpeg의 drawtext 필터

사실 6편의 FFmpeg 사용법에 본 내용이 추가되면 깔금할 것으로 보여 6편에 본 내용을 작성하려고 했다. 하지만, 6편은 이미 다양한 기술에 대한 설명으로 글이 많이 복잡하여 7편에 간단히 소개를 한다.

ffmpeg에는 다양한 필터들을 제공하고 있는데 그 중 drawtext라는 필터가 있다. 필터명 그대로 영상에 Text 를 추가하는 필터이다. FFmpeg에서 필터를 적용하기 위해서는 -vf 라는 옵션을 사용해야 한다. (vf 는 video filter 의 약자로 추정된다.)

여러개의 필터를 함께 적용하기 위해서는 -vf "필터1=xxx 필터2=yyyy 필터3=zzzz" 식으로 -vf 옵션은 한번만 사용하고, " 로 다수의 필터를 묶어준다.

6편에서 완성된 ffmpeg 명령어는 다음과 같다.

ffmpeg -i "rtsp://192.168.219.112:8554/test.sdp" -t 60 -an $DATESTRING

위의 명령어에 -vf 옵션을 사용하여 drawtext 필터를 적용할 것이다. 완성된 명령어는 다음과 같다.

ffmpeg -i "rtsp://192.168.219.112:8554/test.sdp" -vf drawtext="text='JunWrap_CAM1_Ext' %'{localtime\:%D}' %'{localtime\:%X}': fontcolor=white: fontsize=10: box=1: boxcolor=black@0.5: boxborderw=5: x=20: y=20" -t 60 -an $DATESTRING_CAM1

상당히 긴 옵션이지만, 차근차근 살펴보면 어려울 것이 없다.

'  "text=  ' 다음에는 적용될 문구를 적으면 된다. 'JunWrap_CAM1_Ext' 로 시작이 되었다. 말 그대로 해당 문구를 삽입하게 된다. 다음에 오는 %'{localtime\:%D}' %'{localtime\:%X}' 는 시스템의 날짜와 시간을 String 형태로 삽입하는 구문이다. 그냥 사용하면 된다. 이후에 오는 옵션은 Font 의 색상, 크기를 설정하는 옵션이고, 그 다음은 Box에 대한 옵션이다. 특히 boxcolor=black@0.5 라는 옵션은 black 색상의 배경을 가진 박스를 만들고, 투명도 0.5 를 적용하라는 뜻이다. 맨 마지막, x=20: y=20 부분은 drawtext 객체가 그려질 시작 위치를 나타내는 것이다. 영상의 좌측 상단을 (0, 0) 의 좌표로 보고 계산을 하는 것이다.

[그림2] drawtext 필터 적용 결과 영상

[그림2]는 drawtext가 적용된 영상의 결과물이다. 정상적으로 잘 적용된 것을 확인할 수 있다.

03. 마무리

DVR을 만드는데 있어서 어려운 부분은 끝났다. 현 수준으로도 DVR의 기본 기능은 충분히 이용할 수 있는 수준이다. 다만, 리눅스 운영체제를 사용하고 있는 부분이어서 저장된 영상 파일을 확인하는 것이 조금 불편할 수 있다. 그래서, 다음 편에서는 윈도우와 리눅스의 디렉터리 공유를 할 수 있는 samba 설치방법과 사용방법에 대해서 포스팅을 하려고 한다. 

6편에서 설정한 녹화 경로를 samba 디렉터리로 설정을 하고, 윈도우에서 samba 디렉터리에 접근을 한다면, 언제 어디서든지 편리하게 녹화된 영상을 확인할 수 있을 것이다.

1편 링크 : ([DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #1)

2편 링크 : ([DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #2 - V4L2로 스트리밍 하기)

3편 링크 : ([DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #3 - RTSP 클라이언트)

4편 링크 : ([DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #4 - CVLC 자동실행)

5편 링크 : ([DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #5 - DDNS와 Port Forwarding 설정)

6편 링크 : ([DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #6 - ffmpeg와 crontab을 이용한 녹화 기능 구현)

2018년 12월 5일
Kunttang

00. 링크

[DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #1

[DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #2 - V4L2로 스트리밍 하기 <= (현재글)

[DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #3 - RTSP 클라이언트

[DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #4 - CVLC 자동실행

[DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #5 - DDNS와 Port Forwarding 설정

[DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #6 - ffmpeg와 crontab을 이용한 녹화 기능 구현

[DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #7 - 녹화 영상에 시간 넣기

01. 아날로그 영상의 스트리밍을 위한 설계

[그림1] 아날로그 CCTV 카메라

1편에서 DVR을 위한 H/W 준비를 모두 마쳤다. V4L2(Video 4 Linux Version 2)를 통하여 아날로그 영상을 입력받아 VLC 플레이어로 영상을 출력하는 것 까지 확인이 되었으니, 다음 단계는 언제 어디서든지 영상을 실시간으로 확인할 수 있도록 스트리밍 서버를 구축하는 것이다.

[그림1]은 실제 JunWrap(http://www.junwrap.co.kr) 매장의 밖에 설치할 외부용 CCTV 카메라이다.

[그림2] JunWrap 네트워크 구성도

[그림2]의 구성도에서 빨간색 원으로 표시한 카메라가 아날로그 카메라이다. ipCAM1 과 ipCAM2 인경우 RTSP 를 지원기 때문에 별도의 스트리밍을 구현할 필요가 없지만, 아날로그 카메라인 경우 서버에서 V4L2 로 영상의 디지털 변환 과정을 진행하고, 변환된 디지털 영상 파일을 스트리밍 할 수 있도록 구현해야 한다.

[그림3] 스트리밍 서버의 구성도

[그림3]은 Analog CAM으로 부터 입력된 영상을 디지털화하여 Streaming 하는 Server의 구조를 그린 것이다. /dev/video0(V4L2)로 부터 입력된 영상을 VLC 플레이어를 통해 Streaming 하는 아주 간단한 아이디어이다. 다만, 스크립트로 스트리밍이 실행되어야 하기 때문에 GUI 기반의 VLC 플레이어가 아닌 콘솔 기반의 CVLC 를 사용하게 된다.

CVLC는 콘솔에서 Command로 실행해야 하는 구조이기 때문에 파라미터를 구해야 한다. 파라미터는 VLC에서 구할 수 있다.

02. CVLC를 위한 파라미터 추출

이미 본 포스팅의 1편에서 V4L2를 이용하여 /dev/video0의 영상을 VLC 플레이어를 통해 확인했었다. 그럼 이 영상을 CVLC에서 입력받아 스트리밍 할 수있도록 Command를 완성하면 된다. 참고로 VLC에는 미디어 스트리밍 기능이 포함되어 있다.

[그림4] VLC 디버그 메시지창 실행 #1

[그림5] VLC 디버그 메시지창 실행 #2

[그림4]와 [그림5]를 통해 VLC 실행과정의 디버그 메시지를 실시간으로 확인할 수 있다. [그림5]의 상세출력 부분을 2(디버그) 로 설정해야만 실행 커맨드를 확인할 수 있다.

메시지 창을 그대로 둔 채, VLC 창에서 Streaming 을 위한 설정을 진행해 본다.

[그림6] VLC의 스트림 방법 #1

[그림7] VLC의 스트림 방법 #2

[그림6]과 [그림7]의 과정을 통해, V4L2 영상의 입력부를 설정한다. 이 과정에서 입력에 대한 파라미터를 구할 수 있다. 

[그림7]에서 비디오 장치 이름을 /dev/video0(장치에 따라 달라질 수 있음)으로 설정하고, 카메라에 맞게 비디오 표준부를 설정한다.

[그림7]의 미디어열기 창에서 "추가 옵션 보기(M)"을 체크하게 되면 하단에 MRL과 옵션수정 항목이 표시되어진다. MRL 부분을 복사해 놓는다. 영상의 세부 설정을 위해서는 옵션수정항목도 필요로 하지만, MRL 만으로도 스트리밍을 위한 입력부 기본 준비가 끝난다.

[그림8] VLC의 스트림 방법 #3

[그림7]에서 하단의 스트림 버튼을 누르게 되면, [그림8]과 같이 다음 화면으로 넘어가게 된다. 다음 버튼을 클릭하여 넘어간다.

[그림9] VLC의 스트림 방법 #4

[그림9] 부터는 스트리밍을 위한 설정을 하는 화면이다. [그림7]과 [그림8]이 영상의 입력부이고, [그림9]부터는 영상 출력부를 설정하는 것이다.

새 목적지를 RTSP로 설정한다. RTSP(Real-Time Streaming Protocol)는 1편에서 간단히 소개가 되어있다. 참고하기 바란다. RTSP를 선택하고, 꼭 오른쪽의 추가 버튼을 클릭해야 한다.

[그림10] VLC의 스트림 방법 #5

[그림10]은 RTSP를 위한 포트설정과 경로 설정을 하는 화면이다. 이 화면에서 잘 설정을 해야만, RTSP 의 URL을 완성시킬 수 있다.

필자는 포트를 8554로 설정하고, 경로를 /test.sdp 로 설정하였다. 외부에서 접속할 때, Router 단의 Port Forwarding 을 설정할 예정이기 때문에 RTSP의 표준 포트인 8554를 기본을 사용했다.

[그림11] VLC의 스트림 방법 #6

[그림11]은 스트리밍 데이터의 영상코덱을 설정하는 화면이다. 필자는 H.264를 선택하였다.

[그림12] VLC의 스트림 방법 #7

[그림12]와 같이 최종 스트림 문자열이 표시가 되어진다. "생성된 스트림 출력 문자열" 의 내용을 잘 복사해 놓는다. 스트림 버튼을 눌러 스트리밍을 시작해 본다.

[그림13] VLC의 스트림 방법 #8

메시지 창을 살펴보게 되면, 각종 디버그 메시지들이 출력된다. [그림7]과 [그림12]에서 추출한 문자열이 메시지창에 잘 표시되고, 스트리밍이 잘 시작 되었는지를 확인한다. 문제 없이 스트리밍이 시작되었다면, CVLC를 위한 Command를 작성해 본다. 하기 Command는 필자가 완성한 cvlc command이다.

위의 커맨드를 콘솔에서 실행시켜 본다.

[그림14] CVLC 실행

[그림14]와 같이 빨간색 스트링 없이 실행이 되면 정상적으로 스트림이 시작 된 것이다.

03. 마무리

Analog 영상을 V4L2 를 통해 입력받고, CVLC를 통해 스트리밍 하는 방법까지 작성을 하였다. 다음 포스팅에서는 스트리밍 영상을 휴대폰에서 확인하는 방법에 대해서 작성할 예정이다.

1편 링크 : ([DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #1)

3편 링크 : ([DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #3 - RTSP 클라이언트)

4편 링크 : ([DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #4 - CVLC 자동실행)

5편 링크 : ([DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #5 - DDNS와 Port Forwarding 설정)

6편 링크 : ([DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #6 - ffmpeg와 crontab을 이용한 녹화 기능 구현)

7편 링크 : ([DVR] 집에서 놀고 있는 컴퓨터로 DVR을 만들어보자 #7 - 녹화 영상에 시간 넣기)

2018년 11월 27일
Kunttang