2020年6月

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这两天北京又有点儿吃紧,核心地区的学校又停课了。那必然,如果说上课或者考试的话,肯定会有摄像头来监控你的行为——远程办公也是类似的吧?那有没有办法能让你逃过摄像头的监视呢?虚拟一下就可以了。这可能也是最通用的虚拟方法,任何软件都能使用。

一、原理

如何实现呢?回想一下我曾经说过的用手机做电脑摄像头:在使用时需要先通过命令加载一个v4l2模块,然后在使用摄像头的程序里边选择v4l2的源就可以了。对了,这个v4l2设备就是切入点。我只需要设置一个v4l2设备,然后在需要摄像头的软件里选择这个摄像头即可。那么这个摄像头显示的内容要从哪儿来呢?

再回想一下我曾经说过的与视频流相关的东西什么?对了,ffmpeg就可以做到这一点。ffmpeg是十分强大的一个工具,转码、录制直播、向直播间推流甚至是录屏,都可以通过ffmpeg来完成。所以将两者结合,即可打造一个虚拟的摄像头设备。

二、实现过程

接下来就看看如何实现。

  • 安装v4l2loopback。直接安装v4l2loopback-dkms这个包就行了。注意啊,只支持Linux,MAC也许也可以?
  • 查看当前的视频捕获设备,方便之后判断成功与否

    • 通过命令ls /dev/ | grep video查看,或者文件管理器去往/dev/浏览video文件名的文件——所以你一定要明白,Linux用命令行更多的时候是因为方便,而不是离不开。
    • 像我的笔记本,因为自带一个摄像头,所以我应该可以找到一个名为video0的文件,象征着存在一个视频捕获设备。如果有更多,则会有更多的文件出现在这里,反之你就找不到就对了。
  • 加载v4l2模块sudo modprobe v4l2loopback
  • 再查看刚刚的文件夹,你应该会发现多出来一个video开头的文件。这就意味着虚拟摄像头创建成功了。

现在,往摄像头中传入视频源,以便使用。

  • 随便找一个视频备用
  • 使用命令ffmpeg -re -i '视频地址' -f v4l2 '刚刚新出现的video文件路径'

现在,使用任意一款使用到摄像头的软件,你会发现你会多出一个可选摄像头,选择之后显示出来的就是我们刚才使用的那段视频。

那么如何用来逃开远程监视就不必多说了吧?但是要明确一件事情啊,我只是在讨论技术,是你愿意把它拿去用在错误的地方了,这有任何问题可都不赖我。

三、虚拟麦克风

虽然用不到,但是音频和视频一般都是结伴出现的,所以既然有虚拟摄像头了,就附带着搞一个虚拟麦克风吧。不过,说是虚拟麦克风,实际上是新增了一块虚拟声卡,我们把音频流推到这个虚拟声卡上,就实现了虚拟麦克风的效果。

  • 查看/proc/asound/cards这个文本文件。它记录了这个电脑上所有的声卡。记住这几个,方便一会儿查看新增的虚拟声卡。
  • 加载虚拟声音回环模块——说人话就是加载虚拟声卡:sudo modprobe snd-aloop
  • 再查看文本文件,在最后应该新增了一项Loopback项,记住这个设备开头的数字。我这里是1

到此就说明虚拟声卡建立了。接下来尝试往这个声卡推送音频流。不过在真正使用之前,还需要找到这个虚拟声卡的设备号。

使用命令aplay -l即可查看到设备号。记住第二个Loopback行的device后的数字。我这里是1。现在就可以真正的往虚拟声卡中推送音频流了。

使用命令ffmpeg -i '文件' -f alsa hw:1,1其中,1,1分别对应刚刚要求记住的两个数字。

现在,使用任意一款使用到麦克风的软件,你会发现多出一个可选麦克风,选择之后就可以看到效果了。

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如果你使用Arch,你对启动过程中跑代码的情景一定不陌生——黑苹果也差不多。那有没有什么办法让Arch能像比如Ubuntu 这种发行版一样,启动的时候显示一个动画呢?

当然可以,只需要一个小组件即可实现开机动画自定义:plymouth

它是来自于Fedora社区的提供美化启动图形界面的功能的项目。其借助KMS实现在电脑启动完毕之前就能启动自己的目的。而KMS是啥呢?

KMS,全称Kernel mode setting。简单来说,就是让显卡在内核级别上设置分辨率之类的工作而不是在用户级别进行。至于这两个级别就别细说了,再说就多了。为了形象一些,可以类比一下WindowsXP:当XP在启动过程中,它的徽标和滚动条是在640x480模式下进行的,而当这个滚动条消失掉之后,才进入一个正常的分辨率显示。而通过KMS,则可以在出现徽标的时候就将分辨率设置正常。

KMS大概了解了——虽然没什么用——接下来看看如何通过plymouth完成开机动画的自定义。

安装plymouth,然后编辑/etc/mkinitcpio.conf——通过这个文件可以自定义内核勾子,达到KMS的目的。所谓勾子,顾名思义,会把你设定的东西都一股脑给勾起来,就启动了。

找到没有警号的HOOK一行,在base udev后加上plymouth相关的勾子,保存即可。但到底加什么,需要根据你自己的情况输入。

  • 如果你有encrypt勾子,则删除这个勾子,然后加入plymouth plymouth-encrypt两个勾子
  • 如果有systemd勾子,则加入sd-plymouth
  • 如果既有encrypt又有systemd,则将encryptplymouth-encrypt改为sd-encrypt
  • 如果你有zfs勾子,则需要再安装一个plymouth-zfs,然后将zfs替换为plymouth-zfs
  • 其他情况,则直接添加plymouth

注意:plymouth相关的勾子一定加在udev之后,顺序很重要

然后,编辑/etc/default/grub,在GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT一行,引号的尾部增加quiet splash loglevel=3 rd.udev.log_priority=3 vt.global_cursor_default=0,保存。

现在,内核参数相关的文件修改完成,更新一下 sudo grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg(Arch分支的命令,其他分支自行查找)。

到此,plymouth安装完成,可以重启看一看效果。

如果想用更多的开机动画,可以自行安装主题,然后修改/etc/plymouth/plymouthd.conf,修改Theme=后的名称保存即可。至于默认都有哪些主题,可以通过plymouth-set-default-theme -l查看。

同样的,plymouth不止可以自定义启动界面,还有一些细节可供调整。我感觉最好的一项就是可以从开机动画渐变效果到登录界面。很平滑的感觉。

  • 禁用的登录器服务。对于KDE默认的sddm,只需要systemctl disable sddm
  • 启用登录器对应的plymouth服务。对于KDE默认的sddm,只需要systemctl enable sddm-plymouth

很多登录器都支持这种服务,包括GDM、LXDM、SLiM、LightDM,服务名称也很有规律:登录器名称-plymouth