第１１回　Raspberry Pi で監視カメラを作ろう！　～動画保存編～

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Raspberry Piと専用のカメラモジュールを使用し、ONVIF対応の監視カメラを作成するシリーズ記事です。
本記事はリンク情報システム株式会社の有志が作成しています。

今回は動画データのファイル保存について説明します。

動画保存

ffmpegを使用してTSファイル保存

・動画のファイル形式について
H.264形式の動画ファイルのファイルコンテナとしては、MP4,AVI,TS等が考えられます。
全体の再生時間や含まれる映像データ、音声データの形式といった情報と実際のデータを保存する仕組みがファイルコンテナになります。

今回は複数のファイルを単純に連結するだけで、１つの長い動画が作成できる、TS形式で動画ファイルを作成します。

ffmpegを使用した動画ファイル作成処理は、以下の様な処理になります。

// ファイル出力用のコンテキストを割り当てる
ic = avformat_alloc_context();

// フォーマットを設定
AVOutputFormat* fmt = av_guess_format(NULL, "dummy.ts", NULL);
ic->oformat = fmt;

// 動画を追加
AVStream* st = avformat_new_stream(ic, NULL);
st->codec->codec_type     = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
st->codec->codec_id       = AV_CODEC_ID_H264;
st->codec->width          = m_width;
st->codec->height         = m_height;
st->time_base.num         = ts_time_base.num;
st->time_base.den         = ts_time_base.den;
st->codec->extradata_size = video_extradata_size;

st->codec->extradata = (uint8_t*)av_malloc(video_extradata_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
memcpy(st->codec->extradata, video_extradata, video_extradata_size);
memset(st->codec->extradata + video_extradata_size, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);

if (fmt->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)
{
st->codec->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
}

// ヘッダを出力
avformat_write_header(ic, NULL);

while(指定された時間繰り返す)
{
  // 動画データを出力
  av_interleaved_write_frame(ic, &inpkt);
}

// フッダを出力
av_write_trailer(ic);

// ストリーム出力を開放する
av_free(ic->pb);
ic->pb = NULL;
avformat_free_context(ic);

上記の例では記載していませんが、いろいろな再生アプリで再生可能な、互換性が高いファイルを作成するには、以下のような工夫をする必要があります。

・一番最初に出力する動画データは、IDRフレームの動画データにする。
・IDRフレームの前には、必ずSPS、PPSを付与する。

このルールを守っていないと、TSファイルとしては正しいのですが、アプリケーションによっては再生できない事があります。

ですので、一定時間でファイルを分割する場合は、IDRフレームに到達した時点で、それまでのファイルを閉じ、IDRフレーム以降を新しいファイルに出力する必要があります。

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