月別: 2024年3月

ubuntu22.04 Live USB 作成

ubuntu22.04 Live USB 作成

【簡単】balenaEtcherを使ってUbuntuのLive USBを作成する方法
を参考に

USB3.0対応の６４GBのUSBメモリを購入

なお MacBook Airには
Usb type C しかないので
変換アダプターを購入し使用

OSがダウンロードできたら
balenaEtcherをダウンロード

https://etcher.balena.io
へアクセスし
Download Etcher
をクリック

しかし
Mac のx64形式しかないので
M1Macだとできない

このため
【M1】 M1 Mac で UbuntuをUSBに焼く

を参考に進める

これには
Rosetta
を使う必要があるらしいが既に入っていた

Finder を開き
ユーティリティ > ターミナルを右クリックで開く

ちなみにMacBook Airの場合
トラックパッドを２本指でタップするとできる

Macの「右クリック」4つのやり方｜キーボードでもできます

を参考に

これで右クリックができるので
情報を見る
で
Rosettaを利用して開く
にチェックを入れる

これでUSBメモリを差し込み
Finder からターミナルを開く

diskutil list

で
USBをどのように認識しているか調べる

結果は

/dev/disk0 (internal, physical):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:      GUID_partition_scheme                        *251.0 GB   disk0
   1:             Apple_APFS_ISC Container disk2         524.3 MB   disk0s1
   2:                 Apple_APFS Container disk3         245.1 GB   disk0s2
   3:        Apple_APFS_Recovery Container disk1         5.4 GB     disk0s3

/dev/disk3 (synthesized):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:      APFS Container Scheme -                      +245.1 GB   disk3
                                 Physical Store disk0s2
   1:                APFS Volume Macintosh HD            9.1 GB     disk3s1
   2:              APFS Snapshot com.apple.os.update-... 9.1 GB     disk3s1s1
   3:                APFS Volume Preboot                 4.6 GB     disk3s2
   4:                APFS Volume Recovery                797.2 MB   disk3s3
   5:                APFS Volume Data                    145.8 GB   disk3s5
   6:                APFS Volume VM                      6.4 GB     disk3s6

/dev/disk4 (disk image):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:      GUID_partition_scheme                        +2.7 GB     disk4
   1:                        EFI EFI                     209.7 MB   disk4s1
   2:                  Apple_HFS VOICEVOX 0.14.7         2.3 GB     disk4s2

/dev/disk5 (disk image):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:      GUID_partition_scheme                        +2.7 GB     disk5
   1:                        EFI EFI                     209.7 MB   disk5s1
   2:                  Apple_HFS VOICEVOX 0.14.7         2.3 GB     disk5s2

/dev/disk6 (disk image):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:      GUID_partition_scheme                        +2.7 GB     disk6
   1:                        EFI EFI                     209.7 MB   disk6s1
   2:                  Apple_HFS VOICEVOX 0.14.7         2.3 GB     disk6s2

/dev/disk7 (disk image):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:      GUID_partition_scheme                        +1.5 GB     disk7
   1:                  Apple_HFS Blender                 1.4 GB     disk7s1

/dev/disk8 (external, physical):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:     FDisk_partition_scheme                        *62.5 GB    disk8
   1:             Windows_FAT_32 KIOXIA                  62.5 GB    disk8s1

上にあるものはOS関連
フォーマットを見ると１つだけ
/dev/disk8
が
Windows_FAT_32_KIOXIA
となっているので

diskutil eraseDisk MS-DOS UNTITLED /dev/disk8

を実行

Started erase on disk8
Unmounting disk
Creating the partition map
Waiting for partitions to activate
Formatting disk8s2 as MS-DOS (FAT) with name UNTITLED
512 bytes per physical sector
/dev/rdisk8s2: 121576384 sectors in 1899631 FAT32 clusters (32768 bytes/cluster)
bps=512 spc=64 res=32 nft=2 mid=0xf8 spt=32 hds=255 hid=411648 drv=0x80 bsec=121606144 bspf=14841 rdcl=2 infs=1 bkbs=6
Mounting disk
Finished erase on disk8

となって
中身が消去される

次にディスクのアウンマウント
これをやらないとISOを書き込む時にエラーになるらしい

diskutil unmountDisk /dev/disk8

を実行すると

Unmount of all volumes on disk8 was successful

となり成功

次に書き込み
ISOファイルのパスを取得するには
FinderでISOファイルをクリックし
青くなっている状態で
Command + option + c
を押すとファイルパスが取得できる

私の場合だと

/Users/snowpool/Downloads/ubuntu-ja-22.04-desktop-amd64.iso

これを
Ddコマンドの
If で指定し ofへUSBデバイスを指定する

約８分程度で

850993+1 records in
850993+1 records out
3427803136 bytes transferred in 480.772592 secs (7129781 bytes/sec)

となり書き込みが終わる

ラズパイドラレコ作成

ラズパイドラレコ作成

ssh
でアクセスし

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

のあと

sudo raspi-config

で
最初のメニューの5番目の項目
Interfacing Optionsを開くと1番上にカメラの項目があるのでこれを有効化

ここまでできたら

v4l2-ctl --list-devices

使用するカメラのデバイスファイルを調べる
通常は

/dev/video0

となる

デバイスファイルを特定しておくと
下記のコマンドでサポートしている動画のフォーマットを表示することが可能

v4l2-ctl -d /dev/video0 --list-formats

ラズパイで動画を撮影する方法として
FFmpegを使用してリアルタイムでハードウェアエンコードする方法がよく紹介されていますが
特にRaspberry Pi Zeroだと
フレームレートがあまり出ないのでドラレコには不向き

しかしハードウェアエンコードなんてしなくても
H.264をサポートしているカメラモジュールを使用すれば
専用の動画撮影コマンドraspividを実行することで
簡単にH.264動画を撮影することが可能

安価なUSB接続のWebカメラだと
H.264をサポートしていなかったりしますが
ズパイ向けのカメラモジュールは
どれもH.264をサポートしているので
基本的にraspividで録画する

raspividで動画を撮影するには
もっともシンプルに書くなら
-oで出力ファイル名のみを指定してこのように記述
なお指定した名前のファイルが既に存在する場合は
実行に失敗するので注意

raspivid -o test.h264

このように何も指定せずに実行すると5秒の動画ファイルが生成される

拡張子がH.264と扱いにくい形式ですが
一応このままでもVLCなどの動画プレーヤーで再生することが可能　

撮影してみてカメラの向きが上下反転していた場合は-vf
左右反転していた場合は-hfを付け加えることで
正常な向きに補正されるはず

また-rotで角度を指定して回転させることもできる
shell]
raspivid -o test.h264 -rot 180[/shell]

正しい方向で撮影できるようになったら-wと-hで解像度、
-tで撮影時間、-fpsでフレームレート、-bでビットレートを指定

raspivid -o test.h264 -rot 180 -w 1280 -h 720 -t 10000 -fps 30 -b 2000000

撮影時間はミリ秒で指定するため、-t 10000だと10秒の動画を生成

ただし-t 0で時間を指定しなければずっと録画し続けることが可能

Ctrl+Cで録画を停止

解像度やビットレートを上げれば高画質な動画を撮影できますが
それに比例してファイルサイズも大きくなるので注意

raspividの実行中にWi-Fiから切断されると
コマンドラインが閉じられるために録画も停止してしまう
車内にWi-Fi環境が整っている場合はともかく、
そうでないならもう一工夫が必要

Raspberry Pi Zeroがネットワークから切断されても
raspividを停止しないようにするために、
まずコマンドを実行するシェルスクリプトを作成

sudo nano test.sh

中身は

#!/bin/sh

raspivid -o `date '+%Y%m%d-%H%M'`.h264 \
-rot 180 -w 1280 -h 720 -t 10000 -fps 30 -b 2000000

あとは

sh test.sh

で録画できればok

次は
作成したスクリプトをサービスとしてシステム管理デーモンのsystemdに登録

まずは自動実行させたいスクリプトを/optに作成

sudo nano /opt/test.sh

今回は録画時間を指定しない

#!/bin/sh

raspivid -o `date '+%Y%m%d-%H%M'`.h264 \
-rot 180 -w 1280 -h 720 -t 0 -fps 30 -b 2000000

次は

sudo chmod 0755 /opt/test.sh

で実行権限付与

このスクリプトをサービスとしてsystemdに登録するため、ユニットファイルを作成

sudo nano /etc/systemd/system/test.service

中身は

[Unit]
Description = test

[Service]
ExecStart = /opt/test.sh
Restart = always
Type = simple

[Install]
WantedBy = multi-user.target

解説
Descriptionはユニットファイルの説明です。これは自由に記述

ExecStartに登録したいスクリプトを記述

Restartはalwaysを設定しておくことで、
プロセスが不意に終了しても再起動させることが可能です。
再起動する条件として異常終了した場合のみ、
あるいは逆に正常終了した場合のみなどを設定することも可能ですが、
通常はalwaysで良い

例外として後述するsystemctlコマンドで停止した場合のみ再起動されない

Typeはプロセスの起動タイプを設定するオプションです。
simpleがデフォルトで、メインプロセスとして登録

WantedByは弱く依存するユニットを記述します。
噛み砕いて説明すると、
multi-user.targetの起動時にtest.serviceの起動も試みてほしい、
ということです。
多くのサービスがmulti-user.targetに紐付いていて、
OS起動時にまとめて実行されます。

ユニットを定義できたら、サービスを有効化するために下記のコマンドを実行

sudo systemctl enable test.service

正常に有効化されていれば、下記のコマンドを入力するとバックグラウンドでサービスが実行されます。

サービスの状態は下記のコマンドで確認

sudo systemctl status test.service

しかし

Loaded: loaded (/etc/systemd/system/test.service; enabled; vendor preset: > Active: inactive (dead)

と表示されて固まる

Systemd を利用してサービスを追加・登録する
を参考に

systemctl list-unit-files --type=service |grep test

を実行し

glamor-test.service                        enabled         enabled
gldriver-test.service                      enabled         enabled
test.service                               enabled         enabled

で稼働しているのを確認

またサービスを手動で停止したい場合は下記のコマンドを実行

sudo systemctl stop test.service

とりあえず止めておく
理由は

ただし普通にraspividコマンドを実行すると
1つの巨大な動画ファイルが生成されてしまうので、
特にWi-Fi経由でデータを取り出そうとするとかなり時間がかかります

解決策として
FFmpegへパイプ入力して動画ファイルの分割＆変換処理を自動的に実行させることで対策

https://gadget-live.net/raspberry-pi-raspivid-ffmpeg-pipe-input/
を参考に

あとは
Raspberry Pi Zeroをシャットダウンして安全に電源を切る方法

スマートフォンのテザリングでSSH接続
これだと
Bluetoothテザリング
https://gadget-live.net/raspberry-pi-bluetooth-tethering/
があるが
問題は複数のペアリングが可能かということ

Alexaを利用してハンズフリーで操作
これもありだけど
スマホでテザリングしてる状態で
Alexaが使えるのか？

とりあえずSSHでログインしてシャットダウンがベスト
あとはBluetoothボタンが候補
あとは人感センサーか音声でシャットダウンが候補

動画については
raspividからFFmpegへパイプ入力して
FFmpegのsegmentオプションで分割すれば、これらの問題がすべて簡単に解決
この方法なら録画した動画を一定時間毎に分割することも、
ファイルの名前をそれぞれの録画を開始した時間にすることも、
さらに拡張子をH.264からMP4に変換するのもすべて自動的に実行することが可能

例えば解像度1280×720、ビットレート2000kbps、
フレームレート30fpsで録画して1分単位で分割すれば
ファイルサイズは1つあたり約15MBなので、
ピンポイントで転送すればWi-Fiでもそれほど時間をかけずに取り出せます。

ようやく実際に手を動かしてraspividからFFmpegへパイプ入力するスクリプトを実装
既にドラレコとしてraspividコマンドを実行するスクリプトを組んであるなら、
それを書き換えるだけなのですごく簡単

#!/bin/sh

raspivid -o - -w 1280 -h 720 -t 0 -fps 30 -b 2000000 |
ffmpeg -r 30 -i - -vcodec copy \
-f segment -strftime 1 -segment_time 60 \
-segment_format_options movflags=+faststart -segment_format mp4 \
-reset_timestamps 1 \
/home/pi/%Y-%m-%d_%H-%M.mp4

スクリプトの完成系はこんな感じです。
これをサービスとしてsystemdに登録しておけば、ラズパイが起動すると自動的に録画を開始

raspividのオプション
オプション 説明
-o 出力ファイル名
-w,-h 解像度
-t 録画時間
-fps フレームレート
-b ビットレート

取得した動画データはFFmpegに渡すので-oでは出力ファイル名を指定しません。
録画時間に上限を設けないなら0で良いでしょう。
解像度やビットレート等はお好みで。

必要なオプションを記述したら、|でFFmpegにパイプ入力

FFmpegのオプション
オプション 説明
-r フレームレート
-i 入力ファイル
-vcodec 動画のコーデック
-strftime 出力ファイル名に日時を使用するためのオプション
-segment_time 分割時間
-segment_format_options movflags=+faststart 動画のメタデータ情報を先頭に付与する
-segment_format 分割する動画のフォーマット
-reset_timestamps セグメントのタイムスタンプのリセット

4行目以降はFFmpegについての記述になります。
見やすくするために適宜改行してありますが、もちろん不要なら改行しなくてもOK

フレームレートはraspividコマンドで指定した数字に合わせましょう。
入力ファイルについては、今回はパイプ入力するので指定しません。
動画の拡張子は変換しますがコーデックは変わらないのでcopyです。

-strftimeは出力ファイル名に日時を使用するためのオプションです。
-segment_timeで何秒毎に分割するのか時間を指定します。

-segment_format_options movflags=+faststartを記述しておくと、
動画の読み込みにかかる時間が短縮されて再生開始が早くなります。
-segment_formatはそのままです

タイムスタンプをリセットせずにセグメントファイルとして保存すると、
再生時に早送りやシークができなかったり何かと不便なことになります。
リセットしておけば普通の独立した動画として再生することが可能なので、
リセットしておきました。

最後に出力ファイル名の指定についてですが、
今回使用しているのはDATEコマンドではないので書式が異なることに注意してください。
-や_の区切り方などについては自由に書き換えて大丈夫

これをもとにファイルパスを変更し
角度を調整したのが以下のスクリプト

raspivid -o - -rot 270  -w 1280 -h 720 -t 0 -fps 30 -b 2000000 | ffmpeg -r 30 -i - -vcodec copy -f segment -strftime 1 -segment_time 60 -segment_format_options movflags=+faststart -segment_format mp4 -reset_timestamps 1 /home/snowpool/Videos/%Y-%m-%d_%H-%M.mp4

これで Videosディレクトリに１分ごとの動画が保存される

あとはこれを

sudo nano /opt/record.sh

へ記述して

問題がなければ、ラズパイの起動と同時に録画を開始するためにスクリプトをサービスとしてsystemdに登録

sudo nano /etc/systemd/system/record.service

中身は

[Unit]
Description = Drive Recorder

[Service]
ExecStart = /opt/record.sh #スクリプトのパス
Restart = always
Type = simple

[Install]
WantedBy = multi-user.target

登録が完了したらサービスを有効化、起動

sudo systemctl enable record.service

sudo systemctl start record.service

サービスが正常に起動してスクリプトが実行されたらひとまずOK