视频循环存储的实现

news2024/11/16 9:17:04

目录

1. 三方工具

2. 视频存储的实现 

2.1 分段存储 - 比如每15分钟

2.2 对齐到15分钟整边界

2.3 循环存储的实现 video_space_daemon.sh

3.封装

 3.1 主执行程序，修订版

3.2 创建服务 

3.3 service关联的执行脚本文件

4.额外的工作

附录A: ffmpeg视频存储，运行时错误处理 

1.运行ffmpeg存储视频时

1.1 处理

附录B 服务创建加载以及运行时异常处理 

1.service无法enable

1.1 处理

1. 三方工具

建议使用ffmpeg，这个工具多平台可用，命令行和API都有提供，非常便捷。下载的位置：

Download FFmpeg

我工作在debian环境，下载对应的源码后编译：

./configure

make

make install

2. 视频存储的实现 

2.1 分段存储 - 比如每15分钟

下面的脚本里 MIN_PER_FILE控制的是每个视频文件的最大尺寸

#usage: video_recorder <video_file_path> <min_per_file> <rtsp_path>
RTSP_URL_WITH_PASSWORD='rtsp://admin:xxxx@192.168.0.6:554/Streaming/Channels/101?transportmode=unicast&amp;profile=Profile_1'
MIN_PER_FILE=03
VIDEO_FILE_PATH='/tmp/video/' #include postfix
mkdir -p $VIDEO_FILE_PATH
ffmpeg -rtsp_transport tcp -i $RTSP_URL_WITH_PASSWORD -c:v libx265 -preset fast -crf 28 -t 00:$MIN_PER_FILE:00 $VIDEO_FILE_PATH$(date +"%Y%m%d%H%M%S").mp4

这个命令执行时因为环境的原因，可能会提示错误，我这边的一个纠错参见附录A,正确调用后：

Output #0, mp4, to '/tmp/video/20240807094508.mp4':
  Metadata:
    title           : Media Presentation
    encoder         : Lavf61.1.100
  Stream #0:0: Video: hevc (hev1 / 0x31766568), yuvj420p(pc, bt709, progressive), 1920x1080, q=2-31, 10 fps, 10240 tbn
      Metadata:
        encoder         : Lavc61.3.100 libx265
      Side data:
        cpb: bitrate max/min/avg: 0/0/0 buffer size: 0 vbv_delay: N/A
frame= 1555 fps= 10 q=31.9 size=   12288KiB time=00:02:35.30 bitrate= 648.2kbits/s speed=   1x 

估算，最终的视频文件尺寸，单通道.h265大概每15分钟45~50MBytes.

2.2 对齐到15分钟整边界

虽然命令行已经提供了分段存储，比如15分钟一个文件的功能，但是它没有对齐到15分钟整边界，可以看到这个逻辑。注意那个重启视频录制进程的工作使用systemctl的语法来实现的，这个在第3节封装部分会引入。

#!/bin/bash

# 获取传递的参数数量
num_args=$#

if [ $num_args -ne 1 ]; then
    echo "usage: $0 <chIdxbase1>"
    exit 1
else
    CHIDX_BASE1=$(printf "%02d" "$1")
fi


# 变量
SERVICE_NAME="guide_video_storage_ch"$CHIDX_BASE1

# 获取当前时间的秒数
now=$(date +%s)

# 获取当前分钟数和秒数
minute=$(date +%M)
second=$(date +%S)
minute=$(echo $minute | sed 's/^0*//')  # 移除前导0
second=$(echo $second | sed 's/^0*//')  # 移除前导0


# 计算最近 15 分钟整边界
remainder=$((minute % 15))
if (( remainder == 0 && second == 0 )); then
  target_time=$now
  echo $target_time
else
  if (( remainder == 0 )); then
    # 当前时间在整边界时刻，但秒数不为0
    target_time=$((now + (60 - second)))
    echo $target_time
  else
    # 计算下一个整边界的时间
    next_minute=$(( (minute + (15 - remainder)) % 60 ))
    next_hour=$(date +%H)
    if ((minute + (15 - remainder) >= 60)); then
      next_hour=$(echo $next_hour | sed 's/^0*//')  # 移除前导0
      next_hour=$(( (next_hour + 1) % 24 ))
    fi

    # 计算目标时间
    target_time=$(date -d "$next_hour:$next_minute:00" +%s)
    echo $target_time
  fi
fi

# 计算需要等待的秒数
seconds_to_wait=$((target_time - now))

# 输出等待时间
echo "等待 $seconds_to_wait 秒"
sleep $seconds_to_wait

#重启脚本
sudo systemctl restart $SERVICE_NAME

2.3 循环存储的实现 video_space_daemon.sh

为了防止出现磁盘快速磨损，使用了回差的概念。

#!/bin/bash

VIDEO_FILE_PATH='/tmp/video/' #include postfix
mkdir -p $VIDEO_FILE_PATH

CH_CNTS=5
DIRECTORY=$VIDEO_FILE_PATH
MAX_SIZE_MB=$((50*$CH_CNTS))
CTRL_SIZE_MB=$(awk "BEGIN {print $MAX_SIZE_MB * 0.8}")
TEMP_FILE="/tmp/file_sizes.txt"

# 计算目录中所有文件的总大小
total_size=$(du -sm "$DIRECTORY" | cut -f1)

# 如果总大小超过最大允许值
if [ "$total_size" -gt "$MAX_SIZE_MB" ]; then
  # 列出文件大小和路径，按时间排序（最旧的文件在前）
  find "$DIRECTORY" -type f -printf '%T+ %s %p\n' | sort | awk '{print $2, $3}' > "$TEMP_FILE"
  
  # 删除最旧的文件，直到总大小低于 90MB
  while [ "$total_size" -gt "$CTRL_SIZE_MB" ]; do
    oldest_file=$(head -n 1 "$TEMP_FILE" | awk '{print $2}')
    file_size=$(head -n 1 "$TEMP_FILE" | awk '{print $1}')
    
    # 删除文件
    rm "$oldest_file"
    
    # 更新总大小
    total_size=$((total_size - file_size / 1024 / 1024))
    
    # 重新列出文件
    tail -n +2 "$TEMP_FILE" > "$TEMP_FILE.tmp" && mv "$TEMP_FILE.tmp" "$TEMP_FILE"
  done
  
  # 删除临时文件
  rm "$TEMP_FILE"
fi

3.封装

因为视频源可能会出问题，所以需要有看护程序，最终使用Service来处理进程的遇错自动重启。然后用一个看护程序，来对齐到15分钟整边界。这里有全部的代码：

 3.1 主执行程序，修订版

#!/bin/bash
#usage: gpVideoRecorder <video_file_path> <min_per_file> <rtsp_path> <chIdxbase1>


# 函数：确保目录路径以斜杠结尾
ensure_trailing_slash() {
    local dir=$1
    if [[ "$dir" != */ ]]; then
        echo "${dir}/"
    else
        echo "$dir"
    fi
}

# 获取传递的参数数量
num_args=$#

if [ $num_args -eq 0 ]; then
    VIDEO_FILE_PATH='/tmp/video/' #include postfix
    MIN_PER_FILE=03
    RTSP_URL_WITH_PASSWORD='rtsp://admin:xxxxx@192.168.0.6:554/Streaming/Channels/101?transportmode=unicast&amp;profile=Profile_1'
    CH_STR="ch"$(printf "%02d" "0")_
elif [ $num_args -ne 4 ]; then
    echo "usage: $0 <video_file_path> <min_per_file> <rtsp_path> <chIdxbase1>"
else
    VIDEO_FILE_PATH=$1
    MIN_PER_FILE=$2
    RTSP_URL_WITH_PASSWORD=$3
    CH_STR="ch"$(printf "%02d" "$4")_
fi

# 确保目录存在
mkdir -p $VIDEO_FILE_PATH
# 确保目录路径以斜杠结尾
VIDEO_FILE_PATH=$(ensure_trailing_slash "$VIDEO_FILE_PATH")/

echo $VIDEO_FILE_PATH$CH_STR$(date +"%Y%m%d%H%M%S").mp4
ffmpeg -rtsp_transport tcp -i $RTSP_URL_WITH_PASSWORD -c:v libx265 -preset fast -crf 28 -t 00:$MIN_PER_FILE:00 $VIDEO_FILE_PATH$CH_STR$(date +"%Y%m%d%H%M%S").mp4

3.2 创建服务 

#!/bin/bash

# 获取传递的参数数量
num_args=$#

if [ $num_args -ne 1 ]; then
    echo "usage: $0 <chIdxbase1>"
    exit 1
else
    # 使用 printf 将数字格式化为两位数
    CHIDX_BASE1=$(printf "%02d" "$1")
fi


# 变量
PROGRAM_DIR="/etc/program"
SERVICE_NAME="guide_video_storage_ch"$CHIDX_BASE1
SERVICE_FILE="/etc/systemd/system/${SERVICE_NAME}.service"
#service_name lookslike guide_video_storage_ch01


# 1. 创建目录
if [ ! -d "$PROGRAM_DIR" ]; then
    echo "创建目录 $PROGRAM_DIR"
    sudo mkdir -p "$PROGRAM_DIR"
fi

# 2. 创建服务文件
echo "创建服务文件 $SERVICE_FILE"
cat <<EOL | sudo tee "$SERVICE_FILE"
[Unit]
Description=video streamer local storage service

[Service]
ExecStart=sudo -E /home/app/common/start_video_recording.sh $CHIDX_BASE1
Restart=always
RestartSec=5
User=root

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOL

# 3. 重新加载 systemd 配置
echo "重新加载 systemd 配置"
sudo systemctl daemon-reload

# 4. 启动服务
echo "启动服务 ${SERVICE_NAME}"
sudo systemctl start "${SERVICE_NAME}"

# 5. 设置服务开机启动
echo "设置服务开机启动"
sudo systemctl enable "${SERVICE_NAME}"

echo "服务 ${SERVICE_NAME} 创建并启动完成。"

3.3 service关联的执行脚本文件

因为service不支持同时启动多个命令，所以要有这个.sh，注意那个背景进程的消灭。理论上不这样做也可以。毕竟视频文件截断的动作是从video_split_daemon.sh发出的。

#这里会对齐至整边界
sudo /home/app/common/video_split_daemon.sh 5&
# 获取 p1 的进程 ID
SPLIT_PID=$!

#space_dameon只执行一次无需关心
sudo /home/app/common/video_space_daemon.sh &

#这里的文件记录长度可以略长(注意rtsp的用户名密码的规则：)
sudo /home/app/common/gpVideoRecorder /tmp/video 30 'rtsp://admin:a1234567@192.168.0.6:554/Streaming/Channels/101?transportmode=unicast&amp;profile=Profile_1' 5

# 在脚本退出时终止后台进程 p1
trap 'kill $SPLIT_PID' EXIT

 注意最终的那个调用需要是个阻塞命令。

3.4 整个环境运行时的截屏

上面刚经历过一次重启，时间是从xx:45开始的，对齐到45分整边界，视频文件列表：
 

切换前列表切换后

能看到循环存储已经生效。 所有的可执行文件列表：

4.额外的工作

在实际使用时，至少还有如下工作要做：

  • json配置文件解析和开机boot
  • mqtt远程命令执行接口
  • 状态信息redis缓存

这个环节不再赘述。

附录A: ffmpeg视频存储，运行时错误处理 

1.运行ffmpeg存储视频时

Unrecognized option 'preset'.
Error splitting the argument list: Option not found

1.1 处理

  1.  检查是x265编码器可能没有装
  2. ./configure --enable-libx265 --enable-libx264 --disable-x86asm --enable-gpl --pkg-config="pkg-config --static"
    1. 提示：ERROR: x264 not found using pkg-config
  3. sudo apt install pkg-config
  4. sudo apt install libx264-dev
  5. sudo apt install libx265-dev
  6. ./configure --enable-libx265 --enable-libx264 --disable-x86asm --enable-gpl
  7. make
  8. make install
     

附录B 服务创建加载以及运行时异常处理 

1.service无法enable

Failed to enable unit: Unit file /etc/systemd/system/guide_video_storage_ch05.service is masked.

1.1 处理

在更新.service前，一定记得要先disable。如果出现mask:

sudo systemctl unmask guide_video_storage_ch05

sudo systemctl stop guide_video_storage_ch05

sudo systemctl disable guide_video_storage_ch05

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