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Projekt 2004 Videoüberwachung Unter Linux

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Projekt 2004 Videoüberwachung Unter Linux Projekt 2004 Videoüberwachung unter Linux Dieses Projekt wurde von Gerrit Doden und Thorsten Lohß der Klasse TSE2 durchgeführt 9090 Projekt 2004 Videoüberwachung Gerrit Doden und Thorsten Lohß Eigenständigkeitserklärung Projektthema: Videoüberwachung unter Linux Projektzeitraum: 9. Februar 2004 bis 10. Mai 2004 Projektort: Berufsbildenden Schulen Friedenstraße Friedenstraße 60 26386 Wilhelmshaven Projektbetreuer: Herr Appenzeller Abgabetermin: 10. Mai 2004 2 9090 Projekt 2004 Videoüberwachung Gerrit Doden und Thorsten Lohß Hiermit erklären wir, Gerrit Doden und Thorsten Lohß, dass wir die Projektarbeit „Videoüberwachung unter Linux“ selbstständig erarbeitet haben. Wilhelmshaven, den 9. Mai 2004 Gerrit Doden Thorsten Lohß Projektgliederung 1. Allgemeines Seitenzahl 1.1 Einleitung 5 1.2 Projektfindung 5 1.3 Projektbeschreibung 6 1.4 Funktion der Videoüberwachung 6 1.5 Einsatzmöglichkeiten der Videoüberwachung 7 2. Hardware der Videoüberwachung 2.1 Bestandsaufnahme 8 2.2 Mindestvoraussetzung der Hardware 8 2.3 Materialbeschaffung 8 2.4 Prüfen der Hardware 8 2.5 Probleme mit der vorhandenen Hardware 8 3. Software 3 9090 Projekt 2004 Videoüberwachung Gerrit Doden und Thorsten Lohß 3.1 Prüfen der Standartsoftware 9 3.2 Softwarebeschaffung 9 3.3 Bttv – Treiber 10 3.3.1 Download 10 3.3.2 Installation 10 3.3.3 Konfiguration 10 3.3.3.1 lspci 11 3.3.3.2 /dev 11 3.3.3.3 lsmod 12 3.3.3.4 dmesg 12 3.3.3.5 modprobe 13 3.3.3.6 modules.conf 13 - 14 3.3.4 Probleme 15 3.4 Camstream 3.4.1 Download 16 3.4.2 Installation 16 3.4.3 Konfiguration 17 - 21 3.4.4 Probleme 22 Seitenzahl 3.5 Quanta plus 23 3.5.1 Download 24 3.5.2 Installation 24 3.5.3 Konfiguration 24 3.5.4 Probleme 24 3.6 Webmin 3.6.1 Download 25 3.6.2 Installation 25 3.6.3 Konfiguration 26 - 27 3.6.4 Probleme 27 3.7 Apache – Webserver 28 3.7.1 Download 28 3.7.2 Konfiguration 28 - 32 4 9090 Projekt 2004 Videoüberwachung Gerrit Doden und Thorsten Lohß 4. Erstellung der Benutzeroberfläche (Homepage) 33-61 5. Erstellung bash–Datei und Einbindung als Cron-Job 62-63 6. Wochenbericht 64 - 65 7. Schlusswort 66 7.1 Erfahrungswerte 66 7.2 Erweiterungsmöglichkeiten der Videoüberwachung 66 - 67 7.2.1 Hardware 66 7.2.2 Software 67 7.3 Resümee 67 8. Literaturverzeichnis 68 9. Anhang A 69-92 1.1 Einleitung Im Rahmen der Ausbildung zum staatlich geprüften Techniker der Elektrotechnik - Fachrichtung Kommunikations- und Informationstechnik wurde eine Projektzeit von 10 Wochen anberaumt, in der wir ein Projekt unserer Wahl ausarbeiten und entwickeln durften. Unser Projekt1) haben wir frei gewählt und die Zielsetzungen selbstständig erarbeitet und umgesetzt. 1) „ Videoüberwachung unter Linux „ 5 9090 Projekt 2004 Videoüberwachung Gerrit Doden und Thorsten Lohß 1.2 Projektfindung Da die Kriminalität an den Schulen und in der Öffentlichkeit in den letzten Jahren drastisch gestiegen ist, wird die Videoüberwachung an den Schulen und an einigen öffentlichen Einrichtungen immer mehr gefordert. Da die Videoüberwachung zurzeit noch sehr kostspielig und wartungsintensiv ist, schrecken die meisten Einrichtungen vor einer solchen Investition zurück. Wir haben uns bemüht eine kostengünstige und sichere Lösung zu finden und unser Projekt auf ein Schulsystem aufgesetzt. Zurzeit arbeiten die meisten Videoüberwachungssysteme mit analogen Bandlaufwerken, wie z.B. mit Langzeitvideorekordern und kleinen Videoüberwachungsmonitoren. Meist müssen die Auswertungen der Aufnahmen von Wachpersonal in Echtzeit übernommen werden. Wir wollten mit unserem Projekt die Kosten, Auswertungszeit und den Wartungsaufwand verringern. Die benötigten Karten und Kameras haben wir zunächst aus unserem eigenen Bestand gewählt, da wir uns schon vorher für Videobearbeitung interessiert haben. 1.3 Projektbeschreibung Projekt: Videoüberwachung unter Linux Aufgabe: Aufzeichnung von Videomaterial aus maximal vier Kameras auf einem Linux-Server. 6 9090 Projekt 2004 Videoüberwachung Gerrit Doden und Thorsten Lohß Vorgehensweise: Zusammenstellung der Hardware (Server, Videokarten, Kameras) Suchen nach entsprechender Software aus dem Internet Konfigurieren der Videokarten Konfigurieren und Einrichten der Software (Linux /Fedora) Konfigurieren der Linuxoberläche und Linux-Servers Erstellung einer Benutzeroberfläche (Web-Seite) Langzeittestlauf Erstellung einer Dokumentation Fehlerdiagnose 1.4 Funktion der Videoüberwachung Mit dieser Videoüberwachung werden sekündlich bis zu vier Kamerasignale gleichzeitig auf einem Linux – Server aufgezeichnet. Die Auswertungen des Materials können direkt an einem Linux – Server oder an einem Terminal über das Schulnetzwerk erfolgen. Das Material der Aufzeichnungen wird eine Woche gespeichert und kann über eine Benutzeroberfläche (Web-Seite) aufgerufen werden. Die Archivierung des Materials erfolgt stündlich über 7 Tage und wird nach Ablauf dieser Zeit wieder gelöscht. 1.5 Einsatzmöglichkeiten der Videoüberwachung Die Videoüberwachung ist vielseitig und kann fast überall eingesetzt werden: Parkplatzüberwachung Schulen (Parkplätze, Schulhöfe, Pausenräume usw.) 7 9090 Projekt 2004 Videoüberwachung Öffentliche EinrichtungGerenr i(tB Dodahnheönf e,und Sp Thorsielplätzeten, Schwimmb Lohß äder usw.) Sicherheitsrelevante Räume (Serverräume, Heizungsräume, Wartungsräume usw.) Private Bereiche (Einfamilienhäuser, Garagen, Hauseingänge, Vorhöfe usw.) Geschäfte ( Warenein- und -ausgänge, Kassen, Regale usw.) 2 Hardware der Videoüberwachung 8 9090 Projekt 2004 Videoüberwachung Gerrit Doden und Thorsten Lohß 2.1 Bestandsaufname Hardware 2 Ghz AMD Rechner 80 GB Festplatte 256 MB Arbeitsspeicher Grafikkarte NVIDIA GF2 MX400 2.2 Mindestvoraussetzung der Hardware 500 Mhz pro Überwachungskamera 125 MB pro Überwachungskamera 10 GB pro Überwachungskamera Schnell Internet- und Netzwerkverbindung 2.3 Materialbeschaffung 1x 4-Kanal Video-Capture Karte (Grand X-Guard / Trust 814PCI) 1x 4-Kanal Video-Capture Karte (GrandTec Multi Capture Card (Bt878)) 1x TV-Karte (Hauppauge (bt878)) 1x TV-Karte (Pinnacle PCTV Studio/Rave) 2x Funk- Überwachungskameras 2x Überwachungskameras 2.4 Prüfen der Hardware Einbau der vorhandenen Karten in das Rechnersystem Anschluss der Kameras an die TV-Karten Einrichten der TV-Karten (modprobe bttv) Test der Karten mit xawtv und camstream auf Funktion Test aller vorhandenen Eingänge an den TV-Karten Test der Reichweite der Funk-Kameras Test der Empfindlichkeit der Kameras 2.5 Probleme mit der vorhandenen Hardware Die Multi-Capture Karten lassen keine gleichzeitige Anzeige der Videosignale an den 4 Eingängen zu, da der BT878 Chip nur jeweils ein Signal verarbeiten kann. Daher haben wir 4 separate Video- Karten eingebaut um die 4 Video-Signale gleichzeitig zur Verfügung stehen zu haben. Hierdurch ist es möglich sich alle Kamerasignale in Echtzeit am Server anzuschauen und zu bearbeiten. 3. Software 9 9090 Projekt 2004 Videoüberwachung Gerrit Doden und Thorsten Lohß 3.1 Prüfen der Standardsoftware Wir haben als Betriebssystem Linux ausgesucht, da für fast jeden Bereich Software zum kostenlosen Download im Internet bereitsteht. Als Distribution haben wir Fedora Core 1 von Red Hat komplett auf unser System installiert, um alle Funktionen zur Verfügung zu haben. Wir haben dann einen neuen Benutzer „video1“ angelegt. Die Installation wird von uns nicht weiter erklärt, da wir die Installation als Vorraussetzung ansehen. Es können auch ältere Versionen ab Red Hat 8.0 verwendet werden, das System sollte aber einen neueren Kernel enthalten (ab 2.4-...), um den benötigten BTTV Treiber richtig zu unterstützen. Bei der Standartsoftware sind leider keine grafischen Bedienungstools für Videoüberwachung vorhanden. Es gibt zwar das Tool GnomeMeeting für Videokonferenzen, hier werden aber leider keine Aufnahme-Funktionen zur Verfügung gestellt, es reicht aber für einfache Bild-Konferenzen. Mit dem Befehl xawtv lassen sich zwar die einzelnen Videosignale anzeigen, doch es ist nicht möglich sich mehrere Signalquellen gleichzeitig anzeigen zu lassen. Einzelbilder kann man mit bttvgrab ... erstellen, doch hierbei gibt es keine Visualisierung. Bevor die Karten in das System einbaut werden, sollte man sich alle wichtigen Daten der Karten aufschreiben, da es vorkommen kann, dass die automatische Hardwareerkennung fehlschlägt und man die Daten manuell eingeben muss. Sie werden auch für weitere Einstellungen im System benötigt. Ein Blick auf die Herstellerseite der Karten ist anzuraten, insbesondere wenn man Besitzer einer Win TV Karte ist, da in einigen Fällen das EPROM auf der Karte verändert werden muss. 3.2Softwarebeschaffung Nachdem wir festgestellt hatten, dass unter der Standardsoftware nicht das richtige dabei ist, haben wir uns im Internet nach Überwachungssoftware umgeschaut. Unter einer Suchmaschine Google haben wir eine Vielzahl an Anbieter an Securiety- Software gefunden, doch die meisten Programme laufen unter Windows und kosten viel Geld. Nach einiger Zeit sind wir auf die Seite www.exploits.org gestoßen. Unter dem Punkt Video for Linux resources gibt es alles an Software und Treiber für die Videobearbeitung und Aufzeichnung. Neben Camstream haben wir auch andere Software wie Gspy, Motion und ZoneMinder getestet. Das Programm Camstream hat sich für uns nach einigen Testläufen am Geeignetsten herausgestellt. 3.3 Bttv-Treiber Bevor man mit dem Aufbau eines Videosystems beginnt, sollte man feststellen ob die Video-, Fernsehkarten von dem Linux-System unterstützt werden. Es wird auf jedenfall dazu Video4Linux benötigt, das seit Kernelversion 2.4.x auch direkt zur 10 9090 Projekt 2004 Videoüberwachung
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