Motionの内部を覗く

オープンソースの動体検知ソフト、Motionのコアロジックはalg.cに集約されていて非常に読みやすい。次のように、関数名はすべてalg_*と統一されている。

更に、これらのパブリックな関数のほかにalg.cには、次のようなローカル関数も含まれている。

このように、関数名を見ただけでもMotionのコアロジックが、概略どのようなものであるかが想像できるだろう。MMX（MultiMedia eXtensions）アーキテクチャ実装のCPU向けに高速化処理もしている。興味深いのは、私の「頭部補正」と同じような処理をしていることだ。次のプログラムの断片を見ていただくとわかるように、上半分を固定で１．５倍だけ大きく（背伸び）している。

alg.c の関数 alg_locate_center_size より抜粋

  1. if (centc) {
  2. 　cent->minx = cent->x - xdist / centc * 2;
  3. 　cent->maxx = cent->x + xdist / centc * 2;
  4. 　/* Make the box a little bigger in y direction to make sure the
  5. 　　heads fit in so we multiply by 3 instead of 2 which seems to　to work well in practical */
  6. 　cent->miny = cent->y - ydist / centc * 3;
  7. 　cent->maxy = cent->y + ydist / centc * 2;
  8. }

映像処理のループは、motion.cに含まれる関数motion_loopである。この関数は、2000行ほどの巨大なループを形成している。このループの中は、処理内容ごとに１３のセクションに分かれていて、この順序で繰り返し実行されるようになっている。この関数を読めば、Motionの基本的な処理の流れがわかる。先に紹介したコアロジックは、主に④と⑤で使用される。

映像処理ループの手順
①PREPARE FOR NEW FRAME SECTION時刻取得など、映像フレーム取得の準備。
②RETRY INITIALIZING SECTION カメラが使えない場合、見えるようになるまで10秒ごとにこの処理を続ける。
③IMAGE CAPTURE SECTION新しい映像フレームをキャプチャする。
④MOTION DETECTION SECTION差分抽出によって動体検知する。
⑤TUNING SECTION雑音レベルのチューニング。
⑥TEXT AND GRAPHICS OVERLAY SECTION日付や枠を焼きこみ。
⑦ACTIONS AND EVENT CONTROL SECTION画像ファイル保存など、指定されたイベント処理を実行する。トラッキング（カメラの首振り）はここで実行する。
⑧SETUP MODE CONSOLE OUTPUT SECTION調整のためにコンソールに情報を出力する。
⑨SNAPSHOT FEATURE SECTIONスナップショット作成。
⑩TIMELAPSE FEATURE SECTIONFFMPEGによる動画ファイル作成。
⑪VIDEO LOOPBACK SECTIONビデオ出力およびWebカメラ配信。
⑫ONCE PER SECOND PARAMETER UPDATE SECTION設定変更に対応するよう１秒おきにチェックする。
⑬FRAMERATE TIMING AND SLEEPING SECTION次のキャプチャまでの時間調整のためスリープ。

Motionは、映像のソースとして/dev/video、つまりV4L2のビデオキャプチャ装置のほかに、ネットワークカメラ（Webカメラ）にも対応しており、しかも同時に複数の映像ソースを処理できるようになっている。このため、映像処理ループはスレッドで動作する。

pthread_create(&cnt->thread_id, thread_attr, &motion_loop, cnt);
2009年12月21日