Olho mágico - Linux New Media

TUTORIAL
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TUTORIAL | Videomonitoramento
Monitoramento de video com ZoneMinder
Olho mágico
Vandalismo, danos à propriedade e roubo
são preocupações sérias para muitas
pessoas, mas o Linux e o software livre
de monitoramento de video lhe dão
uma chance de pegar os culpados.
por Erik Bärwaldt
Bicicletas roubadas, carros riscados,
pichação nas paredes
– tudo na porta da sua casa.
Quando uma investigação policial
desse tipo de crime falha por falta
de provas conclusivas, um sistema
de monitoramento de video pode
fazer milagres. Um monitoramento
efetivo de pontos estratégicos não
precisa custar o olho da cara. Apenas
com um PC Linux, o software livre
ZoneMinder [1] e algumas câmeras
padrão, você pode mitigar o gasto de
centenas de reais.
Preparação
O valor utilitário de um sistema de
monitoramento de video depende
da qualidade das câmeras utilizadas.
Para que as imagens do video tenham
alguma chance de ser aceitas como
evidência um em processo, precisam
ter alta resolução para que a imagem
seja nítida quando for necessário fazer
um zoom para ver detalhes importantes.
Como você pode imaginar, nem
toda câmera é adequada pra monitoramento
de vídeo. Além disso, deve-
-se levar em consideração o local. Se
quiser monitorar áreas ao ar livre, a
câmera deve ser projetada para uso externo:
não existe vantagem se a chuva
estragar o equipamento. Se ocasionalmente
houver necessidade de mudar
a área observada, será necessário usar
uma câmera pan/tilt com motor que
movimente a lente em dois eixos para
monitorar áreas diferentes. As câmeras
Pan/Tilt/Zoom (PTZ) suportam um
uso ainda mais fl exível. Se necessário,
elas lhe permitem aproximar a imagem
da área monitorada.
Figura 1 A interface web simplista depois de iniciar o ZoneMinder.
Se as áreas de monitoramento estiverem
em locais escuros, ou se precisar
monitorar à noite, também será
necessária uma fonte de luz infravermelha.
Caras, as câmeras profi ssionais
de vigilância frequentemente incluem
diversos leds (diodos emissores de luz)
que têm um alcance de até 10 metros
em condições climáticas ruins. Se estiver
usando as webcams mais baratas e
normalmente menores para monitorar
um ambiente interno, ou se sua câmera
de vigilância não tiver led, podem
ser encontradas luzes infravermelhas
especiais como componentes avulsos.
Suporte Linux
Embora as câmeras especiais pan/tilt
pareçam todas iguais por fora, elas têm
grandes diferenças técnicas. As lentes
são praticamente idênticas em todos
www.linuxmagazine.com.br

Figura 2 A interface do ZoneMinder permite que as
confi gurações necessárias sejam feitas rapidamente.
os modelos disponíveis hoje, exceto
pela quantidade de pixels, mas muitas
câmeras não suportam outros sistemas
operacionais e não funcionam no Linux.
As que contam com uma placa
de interface para TV ( TV tuner ) e as
câmeras S Video analógicas podem
frequentemente ser usadas em combinação
com o ZoneMinder, supondo
que se tenha os drivers Linux para a
TV ou a placa de captura. De qualquer
forma, deve-se primeiramente checar a
lista de compatibilidade do programa
[2] , especialmente se a intenção for
dispôr várias câmeras diferentes em paralelo,
tanto internas quanto externas.
A falta de drivers para Linux (ainda)
pode causar problemas com as
câmeras populares USB. Em particular,
você deve fi car longe de câmeras
antigas com baixa resolução. As câmeras
desse tipo normalmente não
conseguem produzir evidências úteis.
Graças a vários projetos, o suporte de
webcams para Linux têm melhorado
signifi cativamente nos últimos anos.
Se for usar uma câmera USB, sua
primeira tentativa deve ser a GSPCA
Linux Magazine #84 | Novembro de 2011
[3] e a UVC Video [4] , onde se pode
descobrir se a câmera escolhida realmente
trabalha com Linux. Como o
kernel incluiu ambos os drivers desde
a versão 2.6.27, as câmeras classifi cadas
como compatíveis pelos projetos
funcionarão no Linux sem necessidade
de intervenção manual.
Finalmente, você deve se assegurar
de que o PC de monitoramento
tem capacidade sufi ciente no disco
rígido. Os vídeos gravados em alta
resolução, com altas taxas de frames
e muito coloridos, consomem uma
enorme quantidade de espaço.
Instalação do software
O ZoneMinder é um aplicativo altamente
modular com interface de
controle via web. Consequentemente,
é preciso preencher várias condições
antes de usar o programa. Além do
Video4Linux para suportar as câmeras
e placas de video, o servidor web
Apache com MySQL, e do Perl, também
é preciso instalar o FFmpeg e os
pacotes libjpeg para gravar imagens
estáticas e em movimento.
Figura 3
Descubra a confi guração correta
para a câmera.
Videomonitoramento | TUTORIAL
Felizmente, os distribuidores Linux
mais populares e seus derivados
agora incluem pacotes para o Zone-
Minder que permitem a instalação do
programa diretamente do repositório
usando o Synaptic, MCC ou YaST,
o que geralmente resolve qualquer
dependência. Testei o sistema em
uma variação especial Live CD do
ZoneMinder, mas não a testei exaustivamente
porque ela é baseada no
Xubuntu 8.10, que está descontinuado
e não tem drivers para muitas
das webcams e das placas de video
por avançadas causa da sua idade.
Para simplifi car a instalação e a
confi guração do sistema de vigilância
de video, que de certa maneira
é complexo por conta de todos os
pacotes e codecs que requer, o ZoneMinder
oferece um script [5] que
automatiza com segurança essa tarefa
e modifi ca a memória de confi guração.
Para começar, copie o script
e salve-o com um editor de textos.
Para torná-lo executável, logue-se
como root (ou use sudo -s ) e aplique
chmod +x no script. Depois execute-o.
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TUTORIAL | Videomonitoramento
Figura 4 A tela de confi guração do ZoneMinder. Figura 5 Pré-confi gurações facilitam o ajuste das câmeras PTZ e IP.
O script vai fazer todas as alterações
necessárias de uma vez só.
Daqui em diante, toda vez que você
inicializar o seu sistema, o Apache vai
subir automaticamente. Você poderá
ver a interface do ZoneMinder acessando
http://127.0.0.1/zm do seu navegador.
Início
Quando aberto pela primeira vez, o
programa aparece com uma interface
simples que ainda precisa ser confi -
gurada ( fi gura 1 ). Preste atenção ao
valor mostrado no campo Disk: . Ele
indica o espaço ocupado no disco
como porcentagem. Se você pensa
em operar várias câmeras, esse valor
precisa ser o mais baixo possível para
evitar que as gravações em alta resolução
ocupem toda a memória do disco,
mesmo a taxas de frame aceitáveis.
Se tiver anexado algumas câmeras
ao sistema, agora você precisa integrá-las
com o ZoneMinder. Testei o
Figura 6 Visão geral da atividade das câmeras.
sistema com três webcams USB diferentes
da Logitech e da Chicony.
Para adicionar as câmeras ao Zone-
Minder, clique no botão New Monitor
na janela principal. O programa agora
abre outra tela com quatro colunas
horizontais no topo. A coluna Source
( fi gura 2 ) tem os parâmetros do disco
rígido que precisa ser modifi cado.
O ZoneMinder facilita o processo
graças a uma ferramenta que lê os
dados técnicos da câmera. Para fazer
isso entre com o seguinte comando
no terminal ( fi gura 3 ):
$ zmu -d nome_do_equipamento
-V 1 -q -v
O nome do equipamento normalmente
é /dev/videoX , no qual X é um
número que começa com zero. O
programa agora mostra uma lista de
especifi cações do equipamento. Para
descobrir os parâmetros necessários, vá
até Window Attributes e preste atenção
aos valores nas linhas Width e Height
para resolução em pixels. Na seção
Picture Attributes , veja a linha Palette
e preste atenção na tabela de cores.
Finalmente, no fi nal do processo do
programa, irá encontrar a entrada
Format que lista os padrões de TV
(NTSC, PAL, SECAM).
De posse dessas informações, você
pode completar as lacunas necessárias
na janela de confi guração Source do
ZoneMinder. Assegure-se de que a
entrada do campo Capture Method
seja Video For Linux version 2 ; ele
suporta mais ou menos todas as câmeras
recentes. Depois de completar
as entradas, clique no botão Save .
Modo de operação
Em seguida, vá até a aba General ( fi gura
4 ), onde, na caixa de texto Name , você
pode informar um nome intuitivo para
a localização da câmera antes de defi -
nir o modo de operação do aparelho.
Normalmente não é necessário modifi
car a entrada Source Type para Local
para câmeras conectadas diretamente
na máquina. No caso das câmeras IP
que você conecta à sua intranet, porém,
deve-se selecionar Remote . A opção
Monitor do menu Function mostra
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o sinal de vídeo, mas não grava nada.
Escolher o Modect habilita a detecção
de movimentação e gera um evento
quando o ZoneMinder registrar um
movimento. Neste caso a gravação inicia
automaticamente, e não para até que o
ZoneMinder decida que os movimentos
cessaram. O próximo movimento
na frente da câmera gera outro evento
e começa a gravar novamente.
A terceira opção, Record , inicia
uma gravação permanente e independente
da movimentação. Se você não
restringir manualmente a duração da
gravação, o programa gravará todos os
sinais de video dessa câmera, criando,
portanto, uma enorme quantidade de
dados. A opção Mocord combina Record
e Modect . O ZoneMinder, então,
Quadro 1: Câmeras de
vigilância: dicas e truques
Para usar o ZoneMinder efi cazmente,
é preciso escolher as câmeras
e os seus locais cuidadosamente.
Como uma capacidade limitada de
armazenamento não permite guardar
toda a informação do monitoramento,
a maioria das câmeras de
vigilância não começa a gravar até
que se detecte algum movimento.
Por isso, o ideal é instalá-las para
monitorar locais calmos.
Em caso de uso em área externa,
é preciso evitar árvores ou arbustos
cobrindo a maior parte da área
de vigilância. Ambos irão se mover
com o vento e disparar a fi lmagem
o tempo todo. Se não for possível
deixar objetos móveis não importantes
fora do alcance da câmera
de vigilância, será preciso defi nir as
suas próprias zonas no ZoneMinder
(veja a seção “Zonas de alarme”).
As câmeras de vigilância nunca devem
monitorar uma área com um ângulo
muito fechado, de cima. Identifi -
car as pessoas que estão nessa área
num piscar de olhos será muito difícil.
Ao invés disso, a câmera deve monitorar
de uma posição lateral elevada.
Se usar câmeras de tomada, assegure-se
que os fi os não estão visíveis
e de fácil alcance por pessoas
não autorizadas. Cortar o fi o desabilitará
a câmera de vigilância, deixando
o ZoneMinder no escuro.
Linux Magazine #84 | Novembro de 2011
grava permanentemente e gera um
evento sempre que começa a gravar;
porém, se detectar algum movimento
na frente da câmera, ele o lista em
maiúsculas na lista de eventos. A
opção fi nal, Nodect suporta o uso de
detectores de movimentos externos
que muitas câmeras incluem por padrão.
Neste caso é a câmera, e não o
ZoneMinder, que aciona os eventos.
Após selecionar o modo de operação,
verifi que a caixa de texto Enabled
para ligar a câmera. Para defi nir o
número de imagens por segundo que
o ZoneMinder deve criar, é necessário
acrescentar entradas nos campos
Maximum FPS e Alarm Maximum
FPS . A primeira entrada se refere à
operação normal e a segunda a um
caso de alerta. O nível máximo de
quadros por segundo para uma situação
de alerta deve ser mais alto do
que para as operações normais; assim,
você pode acompanhar a ação mais
de perto no caso de haver um evento,
além de gravar com mais detalhes.
Se seu computador for robusto e
você tiver espaço de disco sufi ciente,
faz sentido usar valores de até 30
fps aqui. Depois de preencher todos
esses detalhes, clique em Save . Agora
a câmera está pronta para funcionar.
O ZoneMinder tem um grande
número de dispositivos que tem boas
opções para câmeras profi ssionais IP
ou PTZ e placas de video suportadas
por ele. Clique em Presets no canto
direito no alto da janela de confi guração
para encontrá-las. No menu em
cascata Preset ( fi gura 5 ), selecione o
modelo da câmera e as opções básicas
e clique em Save . O ZoneMinder
usará essas confi gurações, porém é
preciso especifi car o endereço IP para
a câmera e o modo de operação no
campo Function . Normalmente, não
há outras mudanças a serem feitas.
Figura 8 Janela de menu de execução.
Videomonitoramento | TUTORIAL
Figura 7 O ZoneMinder fornece uma
lista de eventos com cenas
capturadas pela câmera.
Fontes e alvos
Na janela do navegador, o ZoneMinder
mostra as fontes das imagens em
uma lista. Note as entradas na coluna
Source ( fi gura 6 ): os dispositivos em
verde estão funcionando corretamente.
Se vir uma câmera vermelha, há um
problema – normalmente um erro de
confi guração. Nesse caso, clique em
Name para este campo e a imagem
da câmera deve aparecer na janela do
monitor. Se a janela estiver preta, ou
se aparecer apenas um frame vazio, é
preciso reconfi gurar a câmera. Para
modelos menos potentes, em geral
funciona fazer testes de resolução e
velocidade de frame.
O janela do monitor ( fi gura 7 ) mostra
tanto a imagem da câmera atual
como a lista de eventos com duração
e número de frames. Quando você
clica em um evento na coluna Name ,
ele começa de novo. A seção acima
na janela ( fi gura 8 ) fornece informações
gerais para a sequência específi ca
de imagens e um menu no qual se
processam as imagens se necessário.
Uma vez que o ZoneMinder, inicialmente,
armazena os eventos como
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TUTORIAL | Videomonitoramento
Figura 9
Diálogo criado a partir da sequência de imagens
do vídeo.
uma sequência de imagens em diretório
temporário, é preciso executar um
segundo passo se você quiser gerar um
video com eles. Para fazê-lo, clique em
Video no menu. Na janela que aparece
( fi gura 9 ), escolha as opções de
que precisa. O ZoneMinder suporta
diversas extensões populares de video
e permite que se escolha o tamanho
do video (no campo Video Size ) e a
velocidade do frame. Para propósitos
documentais, escolha a opção Real para
o campo Frame Rate , que corresponde
à gravação em tempo real.
Depois de fazer as mudanças necessárias,
clique em Generate Video .
Depois de criar o vídeo, será aberta
uma tabela com as informações da
sequência. Na coluna da direita selecione
Action para defi nir o que acontece
na sequência de vídeo. O video
foi criado, mas não salvo: é preciso
selecionar o comando Download no
campo Action . O ZoneMinder nomeia
e guarda o video na pasta de
downloads do usuário no disco rígido.
Zonas de alarme
Para evitar disparar eventos no limite
da área de vigilância – por exemplo,
uma rua vizinha com tráfego intenso
em uma área de vigilância em larga
escala – pode-se defi nir zonas de alarme
baseadas na imagem da câmera.
Para fazê-lo, clique na coluna
Zones para a câmera na janela principal
do ZoneMinder. Isso mostra
uma janela com uma tabela que
informa as coordenadas nos eixos
X e Y abaixo da imagem atual da
câmera. O ZoneMinder sobrepõe
uma faixa verde na imagem da câmera
defi nida pelas coordenadas na
tabela. Para modifi car a área na qual
os alarmes estão ativados, apenas arraste
os pontos, e para modifi car o
formato da imagem, adicione mais
pontos ( fi gura 10 ).
A tabela à esquerda da câmera
serve para várias outras confi gurações
relacionadas à programação
de eventos ou alarmes. Ajustar a
sensibilidade do software impede
qualquer movimento insignifi cante
de disparar um evento. O ZoneMinder
mostra alertas em sequência na
lista de eventos para que se possa
identifi car os eventos críticos num
relance. Novamente, é preciso clicar
em Save para manter as alterações.
Conclusão
O ZoneMinder permite que se faça
uma confi guração profi ssional de
sistema de monitoramento de video
que é difícil superar nos quesitos suporte
amplo e opções de confi guração
fl exíveis. O programa oferece um desempenho
bastante útil em projetos
grandes com várias câmeras. Ele funciona
em discos rígidos antigos graças
ao seus recursos de fontes econômicas,
apesar de todos os requisitos típicos
de processamento de vídeo.
Figura 10 Zonas de alarme permitem defi nir as áreas
de monitoramento.
O único lado ruim do software
ZoneMinder é a falta de tradução
para aqueles que precisam de uma
língua estrangeira e de confi gurações
para algumas câmeras USB menos
desenvolvidas. Mas pelo fato de o
ZoneMinder ser um software livre
e em constante desenvolvimento,
pode-se esperar dos mantenedores
que as fraquezas do produto sejam
melhoradas para uma versão futura. ■
Mais informações:
[1] ZoneMinder: http://
www.zoneminder.com/
[2] Lista de compatibilidade
ZoneMinder: http://www.
zoneminder.com/wiki/
index.php/Hardware_
Compatibility_List
[3] Lista de Compatibilidade
GSPCA: http://lwn.
net/Articles/291036/
[4] Lista de Compatibilidade
de video Linux UVC:
http://www.ideasonboard.
org/uvc/#devices
[5] Script de Confi guração:
http://www.zoneminder.
com/forums/viewtopic.
php?t=16628
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