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在树莓派上部署开源监控系统 ZoneMinder

By IYATT-yxPosted on Posted in Linux, 所有, 树莓派, 运维
阅读量： 320

最近更新于 2024-10-02 10:16

前言

自己搭建，可以用手里已有的设备，不需要额外买。这套系统的源码是公开的，录像数据也掌握在自己手里，不经过不可控的三方。

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支持设置访问账号
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可以保存录像，启用运动侦测
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有配套 APP 使用
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环境

  • 树莓派CM4
  • raspios 20240704 Debian 12 arm64
  • ZoneMinder 1.36.33

部署

参考官方文档：https://zoneminder.readthedocs.io/en/stable/installationguide/debian.html#debian-12-bookworm

配置数据库

安装 Mariadb 数据库（MySQL 开源替代品）

sudo apt update
sudo apt install -y mariadb-server

创建数据库

sudo mariadb # 连接数据库进入交互终端
CREATE DATABASE zm; # 创建数据库 zm，这个不建议自定义名字
CREATE USER zm_user@localhost IDENTIFIED BY 'zm123456'; # 创建用户 zm_user，并设置登录密码为 zm123456
GRANT ALL PRIVILEGES ON zm.* TO zm_user@localhost; # 将 zm 所有权限授予 zm_user 用户
FLUSH PRIVILEGES; # 刷新
exit; # 退出数据库交互

导入数据库结构

# zm_user 和 zm 对应前一步创建的用户名和数据库，执行后要输入上面设置的命令确认
mariadb -u zm_user -p zm < /usr/share/zoneminder/db/zm_create.sql

配置 ZoneMinder

安装软件

sudo apt install -y zoneminder apache2

更新 ZoneMinder 到最新版

sudo echo 'deb http://deb.debian.org/debian bookworm-backports main contrib' >> /etc/apt/sources.list
sudo apt update
sudo apt -t bookworm-backports install zoneminder

修改文件权限

sudo chgrp -c www-data /etc/zm/zm.conf
sudo chown -R www-data:www-data /usr/share/zoneminder/www
sudo find /usr/share/zoneminder/www -type d -exec chmod 755 {} \;
sudo find /usr/share/zoneminder/www -type f -exec chmod 644 {} \;

以 root 身份编辑 /etc/zm/zm.conf，找到ZM_DB_NAME、ZM_DB_USER、ZM_DB_PASS，分别对应前面创建的数据库、用户、密码，修改到等号后面
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启用服务

sudo a2enconf zoneminder
sudo a2enmod cgi
sudo systemctl restart apache2.service
sudo systemctl restart zoneminder.service
sudo systemctl status zoneminder.service # 查看运行状态

使用

首次使用

访问测试
首次使用会出现隐私协议，翻到底部同意协议
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修改地区和时区

上面从左到右第二个 option 选项，
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语言选 zh_cn 就是中文（只是汉化不彻底，很多中英混合），还有 LOCALE_DEFAULT 选 zh_Hans_CN
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再往下选时区，中国大陆地区的时区选亚洲上海（国际标准时区在新中国成立之前就定下来了，毕竟当时洋人多在上海，还是国际都市），修改后右下角点保存
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添加 USB 摄像头

查看摄像头支持的输出格式

安装媒体工具库

sudo apt install -y v4l-utils

查看摄像头设备

v4l2-ctl --list-devices

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这里的 imx291 就是我的 USB 摄像头，一般一个摄像头有两个 /dev/video 设备文件，其中第一个可以输出视频流，查看支持的媒体格式

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

我这里输出了下面的内容

yx@raspberrypi:~ $ v4l2-ctl -d /dev/video0 --list-formats-ext
ioctl: VIDIOC_ENUM_FMT
        Type: Video Capture

        [0]: 'MJPG' (Motion-JPEG, compressed)
                Size: Discrete 1920x1080
                        Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.040s (25.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.050s (20.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.067s (15.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.100s (10.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.200s (5.000 fps)
                Size: Discrete 1280x1024
                        Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.040s (25.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.050s (20.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.067s (15.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.100s (10.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.200s (5.000 fps)
                Size: Discrete 1280x720
                        Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.040s (25.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.050s (20.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.067s (15.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.100s (10.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.200s (5.000 fps)
                Size: Discrete 800x600
                        Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.040s (25.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.050s (20.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.067s (15.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.100s (10.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.200s (5.000 fps)
                Size: Discrete 640x480
                        Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.040s (25.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.050s (20.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.067s (15.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.100s (10.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.200s (5.000 fps)
                Size: Discrete 320x240
                        Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.040s (25.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.050s (20.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.067s (15.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.100s (10.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.200s (5.000 fps)
        [1]: 'YUYV' (YUYV 4:2:2)
                Size: Discrete 1920x1080
                        Interval: Discrete 0.200s (5.000 fps)
                Size: Discrete 1280x1024
                        Interval: Discrete 0.200s (5.000 fps)
                Size: Discrete 1280x720
                        Interval: Discrete 0.100s (10.000 fps)
                Size: Discrete 800x600
                        Interval: Discrete 0.050s (20.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.067s (15.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.100s (10.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.200s (5.000 fps)
                Size: Discrete 640x480
                        Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.040s (25.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.050s (20.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.067s (15.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.100s (10.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.200s (5.000 fps)
                Size: Discrete 320x240
                        Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.040s (25.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.050s (20.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.067s (15.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.100s (10.000 fps)
                        Interval: Discrete 0.200s (5.000 fps)

即支持MJPG和YUYV，以及在各种分辨率输出下支持的帧率大小

设置摄像头输出格式（只需要了解）

YUYV 输出时没有压缩图像，偏向原始的数据，因此数据量就很大（当然图像质量也比较高），上面输出的信息可以看到在输出 1920×1080 的时候帧率就只有 5 帧了。而采用 MJPG 输出就会压缩图像，会损失一定的图像质量，但是传输数据量就降低了，1920×1080 也能输出 30 帧。
这里我就设置摄像头采用 MJPG 输出，分辨率选择 1280×720
（在 ZoneMinder 设置选择的时候会自动执行操作）

v4l2-ctl --device=/dev/video0 --set-fmt-video=width=1280,height=720,pixelformat=MJPG

验证

v4l2-ctl --device=/dev/video0 --get-fmt-video

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添加摄像头

在控制台选项卡下点击新建监视器
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取一个名字，信号源选本地
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左侧切换到信号源，填上摄像头的设备文件路径，设置一下分辨率，捕获调色板选 MJPG，会自动设置摄像头的输出分辨率和格式
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然后左侧切换到缓冲器，MaxImageBufferCount 限制最大的缓冲帧数，非常建议限制这个，下面会显示预计的内存使用量，默认是设置的 0，即无限制，使用中遇到好几次把我 8G 内存都跑满的情况，最后死机，只能断电重启
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页面右上角切换状态到运行
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由于 zoneminder 是以 www-data 用户运行的，而 /dev/video* 设备属于 video 用户组，可能没有权限访问
将 www-data 添加到 video 用户组，这样就能正常使用了

# 添加
sudo usermod -aG video www-data

# 刷新
sudo newgrp video

内网穿透实现公网访问

大体还是基于这个思路：https://blog.iyatt.com/?p=17340
ZoneMinder 提供的配置方案是基于 Apache2 的，我看了好久都没搞懂怎么给 ZoneMinder 配置 https 访问，最后在本地用 Nginx 反向代理 Apache2 的 80 端口，转为 https，再用 frp 把 Nginx 代理的端口映射到公网，这样直接公网就能访问了，服务器还是新加坡的，视频先送到新加披再传回来，感觉延时都还可以，应该在 1 秒内，不会感觉明显的迟钝。

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启用登录验证

打开选项，左侧用户栏可以创建或编辑用户
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设置用户密码、语言、带宽限制、是否启用、可访问的设备、享有的设备权限…
设置后点击保存
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选项左侧打开系统，勾选OPT_USE_AUTH，然后保存，这样就支持登录验证了
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客户端程序（桌面程序、手机APP)

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可以从 GitHub 下载：https://github.com/ZoneMinder/zmNinja/releases
我是用的 Android 手机，最开始是在 Google Play 上查找 APP，发现是收费的，后面才去 GitHub 上查找 ZoneMinder 项目，倒是可以直接下载（上面的链接）

配置 API 访问

在选项-系统中勾选OPT_USE_API然后保存，即启用 API
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然后在选项-用户中，为指定用户启用 API，这样该用户就能在 APP 上使用了

“Login Auth Sucess but api failed”/“登录身份验证成功，但 API 失败”问题解决

APP 装上了，但是使用的时候就遇到标题的错误，网页端也能正常使用。
客户端应该是通过 API 连接的，就是这个 API 有问题。
昨天晚上就卡在这里，今天（2024.9.30）下班回家后，晚上又继续尝试解决这个问题，一直不停地在谷歌上搜索尝试，ZoneMinder 的项目 issues 找了都没解决，搜了两个小时，最后在 ZoneMinder 论坛上找到的回答解决了：https://forums.zoneminder.com/viewtopic.php?p=111193#p111193
推测就是树莓派版本的 ZoneMinder 包有问题，我用中文再转述一下解决方法：

新建一个文件名为 .htacess，写入

<IfModule mod_rewrite.c>
    RewriteEngine On
    RewriteCond %{REQUEST_FILENAME} !-d
    RewriteCond %{REQUEST_FILENAME} !-f
    RewriteRule ^ index.php [L]
    RewriteBase /zm/api
</IfModule>

修改文件所属用户和权限

sudo chown www-data:www-data .htacess
sudo chmod 644 .htacess

然后将这个文件复制到下面三个路径下面

  • /usr/share/zoneminder/www/api
  • /usr/share/zoneminder/www/api/app
  • /usr/share/zoneminder/www/api/app/webroot

启用rewrite

sudo a2enmod rewrite
sudo systemctl restart apache2

可以测试访问，当可以显示版本或下图格式的错误信息的时候，就代表 API 正常工作了

地址//zm/api/host/getVersion.json

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如果选项没有勾选OPT_USE_LEGACY_API_AUTH（旧版 API 认证，在启用 API 下一项），就会显示下面的状态，不启用也不影响 APP 使用
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录像存储

路径

打开选项-Storage，自己新建存储路径，填好路径并取一个名字
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在具体的摄像头配置的 Storage 里有个存储区域，就可以选设置的路径名称
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格式

新建的监视器默认设置是保存 JPEG 图片而不是视频，这样保存录像的时候 CPU 开销会比较小，但是图片会比较占用储存空间。我这里是禁用了图片保存，然后启用了视频保存，输出编码选择的 h264，编码器使用 libx264，可以兼顾 CPU 占有和存储大小。
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图片编码为视频，特别是对于监控视频来说，背景基本固定，编码为视频可以减少对相同内容的重复保存，可以极大的缩小占用。只是我这里是用的树莓派，CPU 性能有限，就选 H.264，这是折中选择。H.265 压缩能力更强，视频文件可以更小，但是 CPU 开销会更大。如果是使用具有显卡的设备部署的，是可以使用硬件加速编码的。如果有 NVIDIA 的独显，可以使用 nvenc 编码器，而且就算编码为 H.265(HEVC）也没多少压力。这里视频编码是使用的 FFmpeg 来完成，这些编码器选项都是 FFmpeg 里的，不过也少一些，FFmpeg 是支持 Intel 核显编码的，这里没看到 qsv 编码器。
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如果是要全程图像的，还是用的树莓派就不建议编码视频了，那样 CPU 会全程满载。我这里是开的运动侦测，只记录画面变化的部分，这样编码编码视频还勉强可以工作。不过在同时两个摄像头的情况下，录像拍摄吃饭的时候，持续有运动，一直编码视频，最后 CPU 满载后系统直接崩溃了，崩溃后系统内核都被杀死了，终端可以输入但是就是找不到命令，无法读写文件，什么操作都执行不了，最后断电重启，还是只能保存图片。

自动删除最早录像（可以维持默认设置）

存储设备容量是有限的，就需要循环删除录像，我这里是额外接了一张 64G 的内存卡作为录像存储设备，两年前买的，按照以往的经验每次内存卡用到两年多以后某天就会突然坏掉，就把它作为消耗品用坏再说。要是专门存储录像，还是建议搞个企业硬盘，并且用机械硬盘，存储数据更稳妥一些。
上面选项卡切换到过滤器，筛选器选 PurgeWhenFull，设置磁盘占用大于一定量就执行
按升序排，最早的文件就在最前面，然后设置要处理的数量，执行刷新磁盘空间和删除匹配项（刷新磁盘空间可以不用勾选），然后保存
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超频

参考：https://blog.iyatt.com/?p=11738
我用的 CM4 默认最高频率 1.5GHz，如果 ZoneMinder 开启了运动侦测，CPU 就会比较吃紧，可以启用超频提升性能。

在树莓派上部署开源监控系统 ZoneMinder
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