シンドバッドな日々を綴る日記

Raspberry Pi 5でBS4K放送を録画する

はじめに

今般、Raspberry Pi 5（以下、RPi5と呼称）でBS4K放送を録画する方法が分かったため、ここに忘備録としてそれをメモする。

ハードウェアを準備する

今回、通称PT4Kと呼ばれるPCI Express 1x（以下、PCIe1xと呼称）接続のTVチューナーカードを使用する。そこでRPi5のPCIe1xの信号線を物理的な同規格のスロットへ変換するP02と呼ばれるインタフェース変換ボードを用いることとする。なお、P02のPCIe1xの電源供給は、RPi5がもつ5Vを供給するGPIOピンからで問題ない模様である。

以下のハードウェアをあらかじめ準備する。

Windows PC
Raspberry Pi 5（メモリ8GB）
- 27W Type-C 電源アダプタ
- MicroSDカード
- MicroSDカードリーダ／ライタ
PCIe1x 変換モジュール: P02
TVチューナカード: PT4K
ACASカード
カードリーダ: SCR3310 v2.0

ソフトウェアを準備する

以下の手順でソフトウェアをセットアップする。

MicroSDカードにRaspberry Pi OSをインストールする

このWebサイトからMicroSDカードにRaspberry Pi OSをインストールするためのツールであるRaspberry Pi Imagerをダウンロード、及びインストールする。

PCにMicroSDカードを挿入後、Raspberry Pi Imagerを起動する。以下の画面が表示されるため、Raspberry Pi 5を選択し、次へを選択する。

インストールするOSとしてRapsberry Pi OS (64bit)を選択し、次へを選択する。

インストール先のドライブを選択し、次へを選択する。

ホスト名を入力し、次へを選択する。

ロケール、タイムゾーン、及びキーボードのレイアウトを選択し、次へを選択する。

アカウントを設定後後、次へを選択する。

Wifiの接続情報を入力後、次へを選択する。

SSHの有効／無効を設定し、次へを選択する。

遠隔でRPi5を操作するRaspberry Pi Connectの有効／無効を設定し、次へを選択する。

設定後確認し、WRITEを選択する。

Rapsberry Pi OSを書き込むデバイスを確認後、I UNDERSTAND, ERASE AND WRITE（私は理解し、消去し、書込む）を選択する。

Raspberry Pi OSのインストールが完了すると以下の画面が表示されるため、FINISHを選択する。

RPi5にRaspberry Pi OSのインストールされたMicroSDカードを挿入し、モニタとRPi5をHDMIケーブルでつないだから、RPi5の電源を投入する。

電源投入後、モニタにデスクトップ画面が表示されることを確認できたら、以後はWindows PCからのSSH接続で操作することとする。これは、RPi5はサーバとして使用するため、必ずしもグラフィカルな操作は必要としないことによる。

Windows PC上でコマンドプロンプト画面を起動し、以下のコマンドでRPi5にSSHで接続できることを確認する。

$ ssh ユーザ名@RPi5のIPアドレス

OSをアップデートする

以下のコマンドでOSを最新の状態へ更新する。はじめにパッケージのリストを更新する。

$ sudo apt update

パッケージのリストにしたがってパッケージを更新する。

$ sudo apt upgrade

RPi5を再起動する。

$ sudo reboot

ブート時のオプションを設定する

RPi5でPT4Kを動作させるためには、/boot/firmware/config.txtに以下の設定を追加する必要がある。

[all]
dtoverlay=pcie-32bit-dma

設定を反映するため、RPi5を再起動する。

$ sudo reboot

RPi5にPT4Kのドライバをインストールする

以下のサイトで公開されているLinux向けのPT4KのドライバをRPi5にインストールする。

GitHub - otya128/tbs6812_drv: TBS6812/PT4K (ISDB-T/ISDB-S/ISDB-S3 tuner) driver for LinuxTBS6812/PT4K (ISDB-T/ISDB-S/ISDB-S3 tuner) driver for Linux - otya128/tbs6812_drv

github.com

ドライバのソースコードをクローンし、ビルドする。

$ git clone https://github.com/otya128/tbs6812_drv.git
$ cd tbs6812_drv
$ make -C "/lib/modules/$(uname -r)/build" "M=$(pwd)" tbs6812.ko cxd2857.ko

ドライバをビルド後、以下のコマンドでドライバをロードする。

$ sudo modprobe dvb-core
$ sudo insmod ./cxd2857.ko
$ sudo insmod ./tbs6812.ko

以下のコマンドでチューナーカードが認識されていることを確認する。

$ lspci
$ 0000:01:00.0 Multimedia controller: TBS Technologies DVB Tuner PCIe Card

以下のコマンドでチューナーカードのドライバが正常にロードされていることを確認する。

$ dmesg | less
[  387.679312] cxd2857: loading out-of-tree module taints kernel.
[  394.849326] TBS6812 driver 0001:01:00.0: enabling device (0000 -> 0002)
[  394.849417] TBS6812 driver 0001:01:00.0: Turbosight TBS 6812 (Dual ISDB-T/S/S3)
[  394.850652] dvbdev: DVB: registering new adapter (TBSECP3 DVB Adapter)
[  394.961815] TBS6812 driver 0001:01:00.0: MAC address 00:22:ab:b2:1d:6c
[  394.962309] i2c i2c-15: Detect CXD2857 chip.
[  394.962317] TBS6812 driver 0001:01:00.0: DVB: registering adapter 0 frontend 0 (Turbosight TBS 6812 (Dual ISDB-T/S/S3))...
[  394.962420] dvbdev: DVB: registering new adapter (TBSECP3 DVB Adapter)
[  395.073820] TBS6812 driver 0001:01:00.0: MAC address 00:22:ab:b2:1d:6d
[  395.074316] i2c i2c-16: Detect CXD2857 chip.
[  395.074324] TBS6812 driver 0001:01:00.0: DVB: registering adapter 1 frontend 0 (Turbosight TBS 6812 (Dual ISDB-T/S/S3))...
[  395.074410] TBS6812 driver 0001:01:00.0: Turbosight TBS 6812 (Dual ISDB-T/S/S3): PCI 0001:01:00.0, IRQ 188, MMIO 0x1b80000000

以下のコマンドでチューナーカードがデバイスファイルとして認識されていることを確認する。

$ ls /dev/dvb
$ adapter0  adapter1

ここまでで問題がなければ、RPi5の起動時に自動的にドライバがロードされる設定をする。

$ sudo cp /path/to/tbs6812_drv/cxd2857.ko /lib/modules/$(uname -r)/kernel/drivers/media/tuners/
$ sudo cp /path/to/tbs6812_drv/tbs6812.ko /lib/modules/$(uname -r)/kernel/drivers/media/tuners/
$ sudo depmod

以下の設定ファイルに以下を追加する。

/etc/modules-load.d/modules.conf

cxd2857.ko
tbs6812.ko

上記コマンドを実行後、RPi5を再起動し、下記のコマンドでチューナーカードのドライバが自動でロードされていることを確認する。

$ lsmod | grep cxd2857
$ lsmod | grep tbs6812

録画プログラムをインストールする

録画プログラムであるrecdvbをインストールする。はじめにrecdvbをビルドするために必要となるツールをインストールする。

$ sudo apt install autoconf automake

次にGitHubからソースコードをクローンする。

$ git clone https://github.com/otya128/recdvb.git

BS4Kのチャンネル選局に対応するため、pt1_dev.hを入れ替える。

$ cd recdvb
$ mv pt1_dev.h pt1_dev.h.original
$ wget https://raw.githubusercontent.com/jp-dtv-4k/DMirakurun/refs/heads/master/recdvb/pt1_dev.h

ビルドし、インストールする。

$ ./autogen.sh
$ ./configure
$ make
$ sudo make install

チューナサーバをインストールする

PT4KをWeb APIで制御できるようにするチューナサーバMirakurunをインストールする。MirakurunはNode.js上で実行されるため、はじめに実行環境であるnode.jsをインストールする。

$ apt install npm

次にBS4K放送に対応するMirakurunをクローンする。

$ git clone https://github.com/otya128/MMirakurun.git

本リポジトリが参照している外部のリポジトリを取り込む。

$ git submodule update --init --recursive

Mirakurunの動作に必要な依存パッケージをインストールする。

$ npm install

ビルドする。

$ npm run build

当環境の場合、ビルド時に以下のようないくつかのエラーが発生した。

/home/pi/Downloads/MMirakurun/src/Mirakurun/TSFilter.ts:577:35
ERROR: 577:35  trailing-comma  Unnecessary trailing comma

/home/pi/Downloads/MMirakurun/src/Mirakurun/api/config/channels/scan.ts:320:39
ERROR: 320:39  trailing-comma  Unnecessary trailing comma

本エラーは、不必要な場所に「,」(カンマ)が所在していることを表している。このため、TSFilter.tsの577行目にある以下の赤文字を削除する。

            const channels: db.Channel[] = tsIdList.map(tsid => ({
                type: channelType,
                channel: `${tsid}`,
            }));

同様にscan.tsの320行目にある以下の赤文字を削除する。

                result.push({
                    name: c.channel,
                    type,
                    channel: c.channel,
                });

Mirakurunの起動／停止を管理するためプロセスマネージャpm2をインストールし、pm2にMirakurunを登録する。

$ sudo npm install pm2 -g
$ sudo pm2 startup
$ sudo pm2 start processes.json
$ sudo pm2 save

チューナの設定ファイルを設定する。以下の設定ファイルを以下のように設定する。このとき、空白文字に注意する。「--dev 0/1」と「<channel>」の間に空白文字が余分にあるとMirakurunが正常に動作しない模様である。

/usr/local/etc/mirakurun/tuners.yml

- name: PT4K-0
  types:
    - BS4K
  command: recdvb --dev 0 <channel> - -
  isDisabled: false
- name: PT4K-1
  types:
    - BS4K
  command: recdvb --dev 1 <channel> - -
  isDisabled: false

チャンネルの設定ファイルを設定する。以下の設定ファイルを以下のように設定する。

/usr/local/etc/mirakurun/channels.yml

- name: ＢＳ朝日　４Ｋ
  type: BS4K
  channel: BS07_0
  isDisabled: false
- name: ＢＳテレ東４Ｋ
  type: BS4K
  channel: BS07_1
  isDisabled: false
- name: ＢＳ日テレ　４Ｋ
  type: BS4K
  channel: BS07_2
  isDisabled: false
- name: ＮＨＫ　ＢＳＰ４Ｋ
  type: BS4K
  channel: BS17_0
  isDisabled: false
- name: ＢＳ－ＴＢＳ　４Ｋ
  type: BS4K
  channel: BS17_1
  isDisabled: false
- name: ＢＳフジ４Ｋ
  type: BS4K
  channel: BS17_2
  isDisabled: false

チューナとチャンネルの各設定を反映するため、Mirakurunを再起動する。

sudo pm2 restart mirakurun-server

Windows PC上にあるEdgeなどのブラウザで「http://RPiのIPアドレス:40772」にアクセスして以下のような画面が表示されることを確認する。

予約録画アプリをインストールする

最後にEPGStationと呼ばれる予約録画アプリをインストールする。以下のコマンドでソースコードをクローンする。

$ git clone https://github.com/otya128/EPGStation.git

以下のコマンドでインストールする。

$ cd EPGStation
$ npm run all-install
$ npm run build

設定ファイルを設定する。

$ cp config/config.yml.template config/config.yml
$ cp config/operatorLogConfig.sample.yml config/operatorLogConfig.yml
$ cp config/epgUpdaterLogConfig.sample.yml config/epgUpdaterLogConfig.yml
$ cp config/serviceLogConfig.sample.yml config/serviceLogConfig.yml
$ cp config/enc.js.template config/enc.js

プロセスマネージャpm2にEPGStationを登録する。

$ sudo pm2 start dist/index.js --name "epgstation"
$ sudo pm2 save

このとき、当環境の場合、以下のエラーが発生した。

$ sudo pm2 logs epgstation
1|epgstation  | initialize error
1|epgstation  | Error: setgid() disabled: io_uring may be enabled. See CVE-2024-22017.
1|epgstation  |     at process.setgid (node:internal/bootstrap/switches/does_own_process_state:88:22)
1|epgstation  |     at init (/home/pi/Downloads/EPGStation/dist/index.js:61:25)
1|epgstation  |     at /home/pi/Downloads/EPGStation/dist/index.js:143:15
1|epgstation  |     at Object.<anonymous> (/home/pi/Downloads/EPGStation/dist/index.js:154:3)
1|epgstation  |     at Module._compile (node:internal/modules/cjs/loader:1529:14)
1|epgstation  |     at Object.Module._extensions..js (node:internal/modules/cjs/loader:1613:10)
1|epgstation  |     at Module.load (node:internal/modules/cjs/loader:1275:32)
1|epgstation  |     at Function.Module._load (node:internal/modules/cjs/loader:1096:12)
1|epgstation  |     at Object.<anonymous> (/usr/local/lib/node_modules/pm2/lib/ProcessContainerFork.js:32:23)
1|epgstation  |     at Module._compile (node:internal/modules/cjs/loader:1529:14) {
1|epgstation  |   code: 'ERR_INVALID_STATE'
1|epgstation  | }

そこで、index.js（EPGStation/dist/）の以下のコードを削除する。

    if (process.platform !== 'win32' && typeof process.getuid !== 'undefined' && process.getuid() === 0) {
        // gid
        if (typeof process.setgid !== 'undefined') {
            if (typeof config.gid === 'string' || typeof config.gid === 'number') {
                process.setgid(config.gid);
            }
            else {
                process.setgid('video');
            }
        }
        // uid
        if (typeof process.setuid !== 'undefined') {
            if (typeof config.uid === 'string' || typeof config.uid === 'number') {
                process.setuid(config.uid);
            }
        }
    }

EPGStationを再起動する。

$ sudo pm2 restart epgstation

Windows PCのEdgeなどのブラウザから「http://RPi5のIPアドレス:8888」にアクセスして以下のような番組表を見れることを確認する。