Виртуальная веб-камера и микрофон
Многим знаком софт для Windows, позволяющий накладывать в реальном времени эффекты на изображение с веб камеры, воспроизводить видео “как-бы” с нее и делать другие непотребности. Под Linux так же есть подобные решения - та же WebCam Studio, имеющая в своем арсенале множество нужных и ненужных функций.
Внимание! Под катом много мутного текста без картинок! :-)
В принципе, в видеоролике по ссылке все достаточно хорошо и красиво расписано, поэтому я хотел бы остановится на другом уровне - а именно ручная настройка веб-камеры, транслирующей видеофайл. Можно бы было повозится и с эффектами, но мне неизвестен ни один видеоредактор, позволяющий выполнять онлайн-обработку поступающего через stdin видео и выводить его на stdout. Сразу предупрежу - это не законченное решение - в частности есть проблемы с синхронизацией видео и звука (обсуждение возможных решений проблемы приветствуется в комментариях ;))- это скорее обхор технической части :) Так что лучше не пытать метод копипаста - для этого как нельзя лучше подойдет вышеупомянутая WebCam Studio.
Что нам понадобится:
- виртуальная веб-камера - тут есть два варианта - avld и vloopback. vloopback мне заставить работать не удалось, зато скомпилировался он без проблем. avld же потребовал патчей, но зато заработал практически сразу, поэтому ориентироваться я буду на него.
- виртуальный микрофон - поставляется в составе alsa
Исходные данные - Debian Sid и ядро 2.6.31-zen3.
Итак, во-первых настроим микрофон т.к. это значительно проще. По странному стечению обстоятельств драйвер aloop не включают в ядро вместе с остальной алсой (по крайней мере я не нашел опции, включающей его). Поэтому придется ставить алсу из исходников. В Debian и основанных на нем дистрибутивах это не должно доставить много хлопот (тем более если компилятор и сопутствующие утилиты уже установлены). Для ускорения и упрощения процесса поставим module assistant, после чего даем такую команду:
m-a a-i alsa-source
После этого он сам скачает сорцы, скомпилирует их и установит - останется лишь перезагрузиться. После чего можно подгрузить драйвер нашего виртуального микрофона (можно прописать его в файл /etc/modules - будет загружаться сам):
modprobe snd-aloop
Теперь надо написать конфиг с его участием (на самом деле этого можно не делать если не собираетесь использовать флеш - по идее все должно подхватиться и так). Т.к. у алсы невероятная забывчивость и, прочитав конфиг из /etc/asound.conf, она забывает про устройства микширования dmix (необходимые чтобы несколько программ могли безболезненно выводить звук одновременно), то придется писать полный конфиг.
## Software mixer
# rebinding default channels
ctl.mixer0 {
type hw
card 0
}
pcm.!default {
type plug
#slave.pcm "dmixer"
slave {
pcm {
type asym
playback.pcm "dmixer"
capture.pcm "loopin"
}
}
}
pcm.dsp0 {
type plug
#slave.pcm "dmixer"
slave {
pcm {
type asym
playback.pcm "dmixer"
capture.pcm "hw:0,0"
}
}
}
# dmixer device
ctl.dmixer {
type hw
card 0
}
pcm.dmixer {
type dmix
ipc_key 1024
ipc_perm 0666
slave {
pcm "hw:0,0"
period_time 0
period_size 1024
buffer_size 8192
rate 44100
}
bindings {
0 0
1 1
}
}
## Loopback device
# output device
pcm.loopout {
type dmix
ipc_key 328211
slave.pcm "hw:Loopback,0,0"
}
# input device
pcm.loopin {
type dsnoop
ipc_key 686592
slave.pcm "hw:Loopback,1,0"
}
# duplex plug device
pcm.loop {
type plug
slave {
pcm {
type asym
playback.pcm "loopout"
capture.pcm "loopin"
}
}
}
Обратите внимание, что директива capture.pcm “loopin” в секции pcm.!default заставит все программы по умолчанию брать звук с виртуального микрофона! Но к сожалению для флеша других вариантов нет - он видит только один микрофон - default.
Теперь можно опробовать наш микрофон - для этого запустим mplayer, указа в качестве устройства вывод звука loop
mplayer begin.mp3 -ao alsa:device=loop
Чтобы услышать, что играет сейчас, сделаем запись с микрофона:
arecord -Dloop |aplay
Если все сделано правильно - услышите звук, отчасти похожий на оригинальный :-) Чтобы услышать звук в более хорошем качестве, запускаем с параметрами:
arecord -Dloop -fcd |aplay
и услышим звук в CD-качестве. В принципе наш микрофон готов к труду и обороне :-)
С веб камерой придется чуть повозиться. Дело в том, что официальная версия не собирается на новых ядрах. Уже пропатченую версию для ядра 2.6.31 можно скачать тут (патчи для новых ядер можно поискать на убунтуфоруме). Распаковываем и компилируем с помощью команды make и ставим - make install. Теперь можно загрузить наш модуль - modprobe avld. Он принимает параметры width, height и fps - ширина, высота и частота кадров соответственно. Увеличивать значения по умолчанию не рекомендую - даже при низких параметрах по умолчанию вместе с флешем сильно загружается процессор.
Итак, как воспользоваться виртуальной камерой? На самом деле это не так просто - сделать cat /myvideo.avi > /dev/video0 не получится :) Поэтому я написал небольшой скрипт, принимающий в качестве параметра имя видеофайла и выводящий видеопоток на устройство /dev/video0, а звук - на alsa-устройство loop. При этом должен быть установлен mplayer и один из кодеров - mencoder или ffmpeg. Однако использованный в скрипте подход не дает возможности хоть как-то синхронизировать звук и видео - т.к. ни для ffmpeg, ни для mencoder я не нашел возможность задать устройство вывода звука отдельно от видео (рад буду услышать предложения по этому поводу в комментариях).
#!/bin/sh
while [ -n "$1" ]; do
case "$1" in
-f)
DECODER=ffmpeg
;;
-m)
DECODER=mencoder
;;
-mt)
DECODER=mencoder-mt
;;
-vo)
shift
VO=$1
;;
*)
FILE=$1
;;
esac
shift
done
test -z "$VO" && VO=/dev/video0
test -z "$DECODER" && DECODER=ffmpeg
if [ ! -r "$FILE" ]; then echo "Can't read file $FILE"; exit 1; fi
if [ ! -w "$VO" ]; then echo "Can't open $VO for write"; exit 2; fi
if [ ! -x "$(which $DECODER)" ]; then echo "Please, install decoder: $DECODER"; exit 3; fi
( mplayer -ao alsa:device=loop -vo null "$FILE" ; echo "$0: W: Audio stopped..." ) &
pid_ao=$!
trap "kill $pid_ao" TERM
case "$DECODER" in
ffmpeg)
ffmpeg -an -i "$FILE" -f rawvideo -s 320x240 -pix_fmt bgr24 - | dd obs=$((320 * 240 * 3)) of="$VO"
;;
mencoder|mencoder-mt)
$DECODER "$FILE" -nosound -ovc raw -vf scale=320:240,format=bgr24 -of rawvideo -ofps 25 -o "$VO"
;;
esac
echo "$0: W: Video stopped..."
wait $pid_ao
Отмечу, что проигрыванием файлов дело не ограничивается - можно, например, пустить трансляцию рабочего стола или пучтить трансляцию с реальной камеры с наложением эффектов (если найдется утилита, обрабатывающая видео realtime) ну и т.д.
После всего этого во всяких чатрулетах, трансляциях майл-ру и прочих флешесодержащих местах надо выбрать вебкамеру Dummy и микрофон Linux default (других и не будет) и пускать вместо изображения суровой реальности то, что в голову взбредет :-)
PS. За поломанные ядра, упавшие линуксы, и разбитые мониторы я ответственности не несу :-)
Пост был написан для блога welinux.ru
Комментарии