Faits :
A.
Par jugement du 8 mai 2019, le Tribunal de police de l'arrondissement de Lausanne a reconnu A._ coupable de violation simple et de violation grave des règles de la circulation routière (art. 90 al. 1 et 2 LCR) et l'a condamné à une peine pécuniaire de 30 jours-amende à 300 fr. le jour, ainsi qu'à une amende de 3'000 francs.
B.
Statuant sur appel de A._ par jugement du 19 septembre 2019, la cour d'appel pénale du Tribunal cantonal vaudois l'a rejeté et a confirmé le jugement de première instance.
En substance, la cour cantonale a retenu les faits suivants.
A Lausanne, le 18 mai 2018 vers 07h55, alors qu'il descendait l'avenue du Denantou au volant de son véhicule automobile à une vitesse de 45 km/h, A._ a entrepris de dépasser B._, conduisant un cyclomoteur électrique à une vitesse de 35 km/h environ, dans une longue courbe à gauche. A._ a fait usage sans raison et de manière abusive de l'avertisseur sonore de sa voiture. Il a circulé alors à une dizaine de mètres du cyclomotoriste à une vitesse de 55 km/h. Lors de sa manoeuvre de dépassement, alors que B._ se trouvait à la hauteur de l'arrière du flanc droit de la voiture et qu'aucun véhicule ne circulait en sens inverse, A._ s'est rabattu subitement à droite, avant de freiner. Le cyclomotoriste a freiné énergiquement et donné deux coups avec sa main gauche contre la partie arrière du flanc droit de la voiture afin d'attirer l'attention de A._. A ce moment, il restait moins de 70 cm entre la bordure du trottoir et l'avant droit de la voiture. A._ a gardé cette position quelque 1,5 seconde avant de se décaler vers sa gauche et de poursuivre sa route.
B._ a produit au dossier un DVD comprenant la scène filmée au moyen d'une caméra GoPro fixée sur le guidon de son engin.
C.
A._ forme un recours en matière pénale contre le jugement cantonal auprès du Tribunal fédéral et conclut, principalement, à sa libération du chef de prévention de violation simple et grave des règles de la circulation routière, avec suite de frais et dépens. Subsidiairement, il conclut à sa libération du chef de violation grave des règles de la circulation routière, une amende de 80 fr. étant prononcée du chef de violation simple des règles de la circulation routière. Plus subsidiairement, il conclut à sa libération du chef de violation grave des règles de la circulation routière, une amende de 500 fr. étant prononcée du chef de violation simple des règles de la circulation routière. Encore plus subsidiairement, il conclut à l'annulation du jugement cantonal et au renvoi de la cause à l'autorité de première instance, respectivement, à l'autorité cantonale pour nouvelle décision.
Invités à se déterminer sur le mémoire de recours, la cour cantonale y a renoncé tandis que le ministère public a formulé des observations et conclu au rejet du recours. Dans sa réplique, le recourant a persisté dans ses conclusions.
Considérant en droit :
1.
Selon le recourant, l'enregistrement vidéo figurant au dossier a été obtenu de manière illégale, sans son consentement, et ne pouvait dès lors être exploité dans le cadre de la procédure pénale. Il invoque une violation de l'art. 141 al. 2 CPP.
1.1. L'art. 141 CPP règle la question de l'exploitation des moyens de preuve obtenus illégalement. Selon l'art. 141 al. 2 CPP, les preuves qui ont été administrées d'une manière illicite ( in strafbarer Weise, in modo penalmente illecito) ou en violation de règles de validité par les autorités pénales ne sont pas exploitables, à moins que leur exploitation soit indispensable pour élucider des infractions graves.
La loi pénale ne règle pas, de manière explicite, la situation dans laquelle de telles preuves ont été recueillies non par l'État mais par un particulier. Selon la jurisprudence, ces preuves ne sont exploitables que si, d'une part, elles auraient pu être recueillies licitement par les autorités pénales et si, d'autre part, une pesée des intérêts en présence plaide pour une exploitabilité (cf. arrêts 6B_53/2020 du 14 juillet 2020 consid. 1.1; 6B_902/2019 du 8 janvier 2020 consid. 1.2; 6B_1188/2018 du 26 septembre 2019 consid. 2.1 destiné à la publication). Dans le cadre de cette pesée d'intérêts, il convient d'appliquer les mêmes critères que ceux prévalant en matière d'administration des preuves par les autorités. Les moyens de preuve ne sont ainsi exploitables que s'ils sont indispensables pour élucider des infractions graves (arrêts 6B_1468/2019 du 1er septembre 2020 consid. 1.3.1, destiné à la publication; 6B_1188/2018 du 26 septembre 2019 consid. 2, destiné à la publication et les références citées).
1.2. Peuvent notamment être qualifiées d'illicites les preuves résultant d'une violation de la loi fédérale du 19 juin 1992 sur la protection des données (LPD; RS 235.1) ou du Code civil (cf. arrêts 6B_1468/2019 du 1er septembre 2020 consid. 1.3.2, destiné à la publication; 6B_1404/2019 du 17 août 2020 consid. 1.4; 6B_1188/2018 du 26 septembre 2019 consid. 3, destiné à la publication; 6B_1310/2015 du 17 janvier 2017 consid. 5 et 7; 6B_536/2009 du 12 novembre 2009 consid. 3.7; critique sur ce point, STEFAN HEIMGARTNER, BGer 6B_1188/2018: Unverwertbarkeit von Dashcam-Aufzeichnungen, in PJA 12/2019, p. 1370 ss). Les preuves récoltées de manière licite par des particuliers sont exploitables sans restriction (cf. arrêts 6B_902/2019 du 8 janvier 2020 consid. 1.2; 6B_741/2019 du 21 août 2019 consid. 5.2; S ABINE GLESS, in Basler Kommentar, Schweizerische Strafprozessordnung, 2e éd. 2014, n° 40c ad art. 141 CPP).
2.
2.1. A teneur de l'art. 3 LPD, on entend par données personnelles, toutes les informations qui se rapportent à une personne identifiée ou identifiable (let. a). Le traitement de données doit être effectué conformément aux principes de la bonne foi et de la proportionnalité (art. 4 al. 2 LPD). La collecte de données personnelles, et en particulier les finalités du traitement, doivent être reconnaissables pour la personne concernée (art. 4 al. 4 LPD). L'art. 12 LPD dispose que quiconque traite des données personnelles ne doit pas porter une atteinte illicite à la personnalité des personnes concernées (al. 1). Selon l'al. 2, personne n'est en droit notamment de traiter des données personnelles en violation des principes définis aux art. 4, 5 al. 1, et 7 al. 1 (let. a) ou de traiter des données contre la volonté expresse de la personne concernée sans motifs justificatifs (let. b). Les motifs justificatifs sont régis par l'art. 13 LPD, dont l'al. 1 prévoit qu'une atteinte à la personnalité est illicite à moins d'être justifiée par le consentement de la victime, par un intérêt prépondérant privé ou public, ou par la loi.
2.2. Le droit de la protection des données complète et concrétise la protection de la personnalité déjà assurée par le Code civil (en particulier l'art. 28 CC ). L'art. 13 al. 1 LPD reprend en ce sens le principe consacré par l'art. 28 al. 2 CC selon lequel une atteinte à la personnalité est illicite si elle n'est pas justifiée par le consentement de la victime, un intérêt public ou privé prépondérant ou par la loi (ATF 138 II 346 consid. 8 p. 358 et les arrêts cités). Le droit au respect de la sphère privée tend notamment à éviter que n'importe quelle manifestation de la vie privée survenant dans la sphère publique soit diffusée dans le public. Un individu ne doit pas se sentir observé en permanence ; il doit pouvoir, dans certaines limites, décider lui-même qui peut posséder quelles informations le concernant, et quels événements et incidents de sa vie personnelle doivent au contraire demeurer cachés à un public plus étendu (cf. ATF 138 II 346 consid. 8.2 p. 359).
2.3. De jurisprudence constante, la justification d'un traitement de données personnelles allant à l'encontre des principes des art. 4, 5 al. 1 et 7 al. 1 LPD n'est pas exclue de manière générale, les motifs justificatifs ne devant toutefois être admis qu'avec une grande prudence dans un cas concret (cf. ATF 138 II 346 consid. 7.2 p. 358; 136 II 508 consid. 5.2.4 p. 521; arrêt 6B_1404/2019 du 17 août 2020 consid. 1.4). Pour ce faire, il y a lieu de tenir compte des circonstances du cas d'espèce, parmi lesquelles figurent l'ampleur des données traitées, le caractère systématique et indéterminé du traitement et le cercle des personnes pouvant accéder aux données (cf. ATF 138 II 346 consid. 7.2 et 8 p. 358 ss; YVAN JEANNERET, La preuve en droit pénal de la circulation routière: questions choisies et nouvelles technologies, in Circulation routière 3/2019 p. 57).
2.4. En procédure pénale, le Tribunal fédéral a régulièrement examiné l'existence de motifs justificatifs (matériels) permettant de lever le caractère illicite d'une atteinte à la personnalité (cf. notamment arrêts 6B_810/2020 du 14 septembre 2020 consid. 2.6.2; 6B_1404/2019 du 17 août 2020 consid. 1.4; 6B_1310/2015 du 17 janvier 2017 consid. 5 et 7 concernant l'art. 28 al. 2 CC; 6B_536/2009 du 12 novembre 2009 consid. 3.7 s., publié in SJ 2010 I 394 concernant l'art. 13 LPD).
3.
Dans un arrêt de principe récent, le Tribunal fédéral a retenu que la réalisation de prises de vue au moyen d'une dashcam fixée sur un véhicule automobile n'est pas reconnaissable au sens de l'art. 4 al. 4 LPD. S'agissant d'infractions aux art. 90 al. 1 et 2 LCR, le Tribunal fédéral a qualifié les prises de vue d'illicites, indépendamment de toute pesée des intérêts prévue à l'art. 13 al. 1 LPD, relevant que l'intérêt privé du maître des données (Datenbearbeiter) cédait le pas aux intérêts de la personne atteinte dans sa personnalité, respectivement poursuivie (arrêt 6B_1188/2018 du 26 septembre 2019 consid. 3.2 et 3.3, destiné à la publication et les références citées, se fondant sur une définition autonome de l'illicéité en procédure telle que préconisée par CAROLINE GUHL, Trotz rechtswidrig beschaffter Beweise zu einem gerechten Straf- und Zivilurteil, 2018, n. 103 ss).
3.1. L'admission restreinte de motifs justificatifs permettant de lever le caractère illicite de l'atteinte à la personnalité, et a fortiori, l'illicéité du moyen de preuve, s'explique par les particularités que présente l'enregistrement au moyen d'une caméra de bord fixée sur un véhicule. Les prises de vue, respectivement les enregistrements, non reconnaissables, se font en continu et sans discrimination, sur l'ensemble du parcours effectué par le conducteur circulant sur la voie publique (cf. note du Préposé fédéral à la protection des données et à la transparence [PFPDT] intitulée " Explications relatives aux caméras de bord (dashcams) ", mise à jour en janvier 2019: <https://www.edoeb.admin.ch/edoeb/fr/home/protection-des-donnees/technologien/videoueberwachung/explications-sur-la-videosurveillance-au-moyen-de-cameras-embarq.html>, consulté le 8 septembre 2020 [ci-après: Explications PFPDT dashcam]; cf. également: GMÜNDER/REUT/ZUBER, Zur Verwertbarkeit von privaten Dashcam-Aufnahmen im Zivilprozess, in Circulation routière 3/2018 p. 55, sur les définitions et distinctions entre les différents systèmes de collecte de données embarqués sur les véhicules; T EICHMANN/ZELLER, Private Dashcam-Aufnahmen als Beweismittel im Strafverfahren, in Jusletter du 30 septembre 2020, n. 32 ss p. 9 s., selon lesquels les systèmes de capteurs ou d'enregistrements circulaires permettent de reconnaître un intérêt prépondérant à la personne qui filme). Ce type de caméra de bord s'apparente à un système de surveillance de l'espace public qui relève de la compétence de l'État pour assurer la sécurité du trafic (cf. sur ce point notamment ATF 146 I 11 consid. 3.3.2 p. 17; cf. également Explications PFPDT dashcam et note explicative du PFPDT concernant la vidéosurveillance de l'espace public effectuée par des particuliers, septembre 2011: <https://www.edoeb. admin.ch/edoeb/fr/home/protection-des-donnees/technologien/videoueberwachung/videosurveillance-de-lespace-public-effectuee-par-des-particulie.html>, consulté le 8 septembre 2020). En outre, ni le but ni l'identité du maître des données n'est reconnaissable, ce qui empêche la personne concernée de faire valoir ses droits, en particulier son droit d'accès aux données (cf. art. 8 LPD). Selon le PFPDT, " les enregistrements effectués avec une caméra de bord ne devraient être utilisés ni comme divertissement, ni comme moyen de preuve en cas de délits mineurs, comme des manoeuvres routières risquées, mais banales. L'atteinte au principe de transparence est alors trop manifeste pour justifier le recours aux données enregistrées. Il faut éviter de jouer à l'apprenti shérif. Les caméras de bord privées ne devraient donc pas être utilisées pour surveiller systématiquement les autres usagers de la route. Le recours à un capteur d'accélération, qui ne déclenche la caméra qu'en cas d'incident, permet par exemple d'éviter d'enregistrer sans discrimination les tiers non concernés qui se comportent correctement. En ne stockant les enregistrements que sous une forme cryptée et en effaçant ou en écrasant les données au fur et à mesure, dès lors qu'on ne les sélectionne pas spécifiquement pour les exploiter, on peut en outre éviter le reproche d'avoir effectué un enregistrement au hasard, à titre prévisionnel, et garantir que les images ne pourront être visionnées qu'en cas d'incident et seulement par les autorités de poursuite pénale compétentes " (Explications PFPDT dashcam).
3.2. Outre le caractère invasif de la collecte de données par une dashcam, une restriction dans l'admission de motifs justificatifs sous l'angle de la pesée des intérêts s'explique également au regard du bien juridique protégé par les règles de la circulation routière, à savoir en premier lieu, l'intérêt public à la fluidité du trafic et à la sécurité sur les routes (ATF 138 IV 258 consid. 3.1, 3.2 et 4 p. 264 ss et 269 ss), domaine qui relève de la compétence de l'État (cf. supra consid. 3.1). Aussi, lorsque le maître des données n'a pas la qualité de lésé, il ne saurait en principe faire valoir d'intérêt privé prépondérant.
Demeurent réservés l'intérêt public supérieur, le motif légal ou le consentement.
3.3. Dans pareille configuration, une approche stricte dans la pesée des intérêts prévue par l'art. 13 LPD se justifie afin d'exclure toute forme de contrôle, par des privés, du respect des règles de la circulation routière, tâche qui appartient à l'Etat (cf. dans cette optique arrêt 6B_345/2019 du 18 avril 2019 consid. 2.3, dont il ressort qu'il n'appartient pas aux particuliers de se substituer à l'État dans ses tâches de police; Explications PFPDT dashcam; cf. également en ce sens: ANDREAS A. ROTH, Circulation routière 2/2020, p. 41; REBECCA MELLIGER, Die " Dashcam " - Beweiserhebung durch Private und deren Verwertbarkeit - 6B_1188/2018, in Jahrbuch zum Strassenverkehrsrecht 2020, p. 155 s.; UTTINGER/GEISER, Einsatz von Dashcams im Strassenverkehr, dRSK du 31 octobre 2019, n. 15; JÜRG-BEAT ACKERMANN, Dashcam-Entscheid: " formaljuristisch " oder " dogmatisch angemessen "?, forumpoenale 6/2019, p. 413, lesquels saluent l'approche consistant à écarter toute preuve résultant du comportement de " justicier " ou " apprenti shérif " du conducteur; YVAN JEANNERET, La preuve en droit pénal de la circulation routière: questions choisies et nouvelles technologies, in Circulation routière 3/2019 p. 58; MATTHIAS MAAGER, Verwertbarkeit privater Dashcam-Aufnahmen im Strafverfahren, sui generis 2018, n. 72 p. 193; SOPHIE HAAG, Die private Verwendung von Dashcams und der Persönlichkeitsschutz, in Jahrbuch zum Strassenverkehrsrecht 2016, p. 179 s.; cf. les avis de doctrine circonstanciés critiquant l'arrêt 6B_1188/2018 précité: DAVID RAEDLER, Les dashcams et autres caméras en circulation routière, de la récolte à l'utilisation des moyens de preuves, RDS 139/2020, p. 166 ss; STEFAN MAEDER, Bekanntes und Neues zur Verwertbarkeit privater Dashcam-Aufnahmen, forumpoenale 3/2020 p. 222-227; STEFAN HEIMGARTNER, BGer 6B_1188/2018: Unverwertbarkeit von Dashcam-Aufzeichnungen, PJA 12/2019, p. 1368 ss; GUISAN/HIRSCH, La surveillance secrète de l'employé, De la protection des données à la procédure pénale, RSJ 115/2019 p. 717 ss; CÉLIAN HIRSCH, Les Dashcam en procédure pénale, <www.lawinside.ch/837>; DAVID VASELLA, 6B_1188/2018: Verwertbarkeit privater Dashcam-Aufnahmen im Strafprozess hier verneint, datenrecht.ch du 13 octobre 2019).
4.
Par la suite, en s'écartant de l'approche retenue dans l'arrêt 6B_1188/2018 précité, le Tribunal fédéral a admis la possibilité qu'un motif justificatif matériel puisse lever le caractère illicite de l'atteinte, dans des affaires impliquant des enregistrements vidéo effectués par des particuliers au moyen d'un téléphone portable, respectivement d'une bodycam.
Dans une affaire, la question de savoir si un conducteur automobile faisant partie d'un cortège de voitures klaxonnant et empiétant sur un trottoir avait tacitement consenti à un enregistrement vidéo effectué par un particulier depuis son logement, a été laissée ouverte (arrêt 6B_1404/2019 du 17 août 2020 consid. 1.4).
Dans ce sens, le Tribunal fédéral s'est également livré à l'examen des motifs justificatifs (exclus en l'espèce) concernant l'enregistrement vidéo d'une voiture, effectué par un piéton au moyen d'une bodycam, utilisé à l'appui d'une plainte pénale déposée notamment pour mise en danger de la vie d'autrui et tentative de contrainte (arrêt 6B_810/2020 du 14 septembre 2020 consid. 2.6).
Dans un arrêt traitant d'une émeute filmée par une caméra de surveillance d'un hôtel, le principe selon lequel des motifs justificatifs permettent de lever le caractère illicite d'une atteinte a été rappelé (arrêt 6B_1468/2019 du 1er septembre 2020 consid. 1.3.2, destiné à la publication).
5.
Au vu de ce qui précède, il y a lieu de retenir de l'arrêt 6B_1188/2018 précité qu'un pur intérêt de " justicier " du conducteur muni d'une caméra de bord doit être écarté de la pesée d'intérêts préconisée par la LPD, la surveillance du trafic et la poursuite des infractions relevant du monopole de l'État. L'on ne saurait toutefois en déduire que toute prise de vue impliquant un traitement de données personnelles au sens de l'art. 3 let. a et e LPD serait illicite, indépendamment des motifs justificatifs prévus à l'art. 13 LPD. En effet, une approche uniforme de la notion d'illicéité de la preuve, permettant l'examen de la présence d'un éventuel motif justificatif s'impose (cf. supra consid. 4; cf. en ce sens, les auteurs qui envisagent des motifs justificatifs en application de la LPD en matière de circulation routière, à savoir notamment: TEICHMANN/ZELLER, op. cit., n. 10, 14 s. p. 4 s.; STEFAN MAEDER, op. cit., p. 225 s.; DAVID RAEDLER, op. cit., p. 166 ss; STEFAN HEIMGARTNER, op. cit., p. 1371 s.; GUISAN/HIRSCH, op. cit., n. 23 p. 717 ss; YVAN JEANNERET, op. cit., p. 57 s.; MARKUS H. F. MOHLER, Zur Frage der Gerichtsverwertbarkeit von Dashcam-Aufnahmen im Strassenverkehr, Sicherheit&Recht 1/2019 p. 38; GMÜNDER/REUT/ZUBER, op. cit., p. 58 s.; STEFAN MAEDER, Verwertbarkeit privater Dashcam-Aufzeichnungen im Strafprozess, PJA 2/2018 p. 157 s.; MATTHIAS MAAGER, Verwertbarkeit privater Dashcam-Aufnahmen im Strafverfahren, sui-generis 2018, n. 16 ss p. 181 s. et 78 ss p. 195; NIKLAUS RUCKSTUHL, Die strafprozessuale Verwertung von Dashcam-Aufnahmen, in Jahrbuch zum Strassenverkehrsrecht 2018, n. 31 p. 128; SOPHIE HAAG, Die private Verwendung von Dashcams und der Persönlichkeitsschutz, in Jahrbuch zum Strassenverkehrsrecht 2016, p. 178 s.; cf. également de manière générale: WOLFGANG WOHLERS, in Kommentar zur Schweizerischen Strafprozessordnung [StPO], Donatsch/Summers/Lieber/ Wohlers [éd.], 3e éd. 2020, n° 14 ad art. 141 CPP; JÉRÔME BÉNÉDICT, in Commentaire romand, Code de procédure pénale suisse, 2e éd. 2019, n° 10 ad art. 141 CPP; SCHMID/JOSITSCH, Schweizerische Strafprozessordnung, Praxiskommentar, 3e éd. 2018, n° 3 ad art. 141 CPP; SCHMID/JOSITSCH, Handbuch des schweizerischen Strafprozessrechts, 3e éd. 2017, p. 324 s. n. 802; KHALIL BEYDOUN, Beweisverwertungsverbote, thèse 2017, p. 52 s.; MOREILLON/PAREIN-REYMOND, Petit commentaire, Code de procédure pénale, 2e éd. 2016, n° 8 sur rem. prél. moyens de preuve; RIEDO/FIOLKA/NIGGLI, Strafprozessrecht sowie Rechtshilfe in Strafsachen, 2011, n. 1076; GUNHILD GODENZI, Private Beweisbeschaffung im Strafprozess, eine Studie zu strafprozessualen Beweisverboten im schweizerischen und deutschen Recht, thèse 2008, p. 170).
Aussi, lorsqu'un moyen de preuve a été recueilli par un particulier en violation des principes ancrés dans la LPD (art. 12 LPD), il y a lieu, dans un premier temps, d'examiner s'il existe des motifs justificatifs au sens de l'art. 13 LPD (étant rappelé qu'ils sont admis avec retenue, en particulier lors d'enregistrements au moyen d'une caméra embarquée, en matière de circulation routière cf. supra consid. 3 et 5). Si l'illicéité de l'atteinte à la personnalité peut être levée par un motif justificatif, la preuve est exploitable sans restriction. Si la preuve doit être qualifiée d'illicite, il convient, dans un second temps, d'examiner les conditions d'exploitabilité prévalant en procédure pénale (cf. art. 141 al. 2 CPP).
6.
Dans un arrêt de principe récent concernant la pesée des intérêts prévue par le CPP s'agissant de preuves recueillie par un particulier, le Tribunal fédéral a jugé que la notion d'infractions graves ( schwere Straftaten, gravi reati) au sens de l'art. 141 al. 2 CPP devait être examinée au regard de la gravité de l'acte concret et de l'ensemble des circonstances qui l'entourent, et non abstraitement selon la peine menace de l'infraction en cause (arrêt 6B_1468/2019 du 1er septembre 2020 consid. 1.4.2, destiné à la publication, précisant la portée de l'arrêt 6B_1188/2018 du 26 septembre 2019 consid. 4, destiné à la publication).
7.
En l'espèce, dans son jugement du 19 septembre 2019, la cour cantonale a établi les faits reprochés, en lien avec la manoeuvre de dépassement, en se fondant notamment sur l'enregistrement vidéo réalisé par le cyclomotoriste au moyen de la caméra GoPro fixée sur son engin (cf. jugement cantonal consid. 3.3 p. 10 et 4.3 p. 12 s.). Selon le ministère public, les prises de vue effectuées au moyen de la caméra GoPro sont licites dans le cas d'espèce, lequel se distingue de la situation traitée dans l'arrêt de principe relatif aux enregistrements par dashcam (arrêt 6B_1188/2018 précité).
7.1. A l'instar d'une dashcam, la caméra GoPro fixée sur le guidon du cyclomoteur enregistrait en continu ce qui entrait dans son champ de vision, sans discrimination, et n'était pas reconnaissable (cf. jugement entrepris consid. 3.3 p. 10; Explications PFPDT dashcam; cf. également DAVID RAEDLER, op. cit., p. 141; YVAN JEANNERET, op. cit., p. 57 s.). Dans les circonstances d'espèce, il y a lieu d'admettre, avec le recourant, que les prises de vue de la caméra GoPro concernant sa plaque d'immatriculation constituent une atteinte à sa personnalité (art. 4 al. 4 et 12 al. 2 let. a LPD; cf. arrêt 6B_1188/2018 précité consid. 3, destiné à la publication).
Compte tenu des particularités de l'enregistrement, de la nature des infractions reprochées (violation simple et grave des règles de la circulation routière) et du fait que le dépassement en cause n'a pas occasionné d'accident ou de lésion, on ne saurait admettre de motif justificatif déduit de la pesée des intérêts en présence (cf. supra consid. 3 et 5).
Pour le surplus, il n'est pas fait état d'un consentement du recourant, ni d'un motif justificatif légal.
Aucun motif justificatif déduit de l'art. 13 al. 1 LPD n'étant réalisé en l'espèce, il convient de qualifier les prises de vue recueillies par le cyclomotoriste d'illicites.
7.2. Reste à déterminer si ce moyen de preuve est néanmoins exploitable au regard de la gravité de l'infraction reprochée (cf. art. 141 al. 2 CPP). De manière abstraite, les infractions en cause (art. 90 al. 1 et 2 LCR) ne sauraient être qualifiées de graves au sens de l'art. 141 al. 2 CPP (arrêt 6B_1188/2018 du 26 septembre 2019 consid. 4, destiné à la publication; ATF 137 I 218 consid. 2.3.5.2 p. 224). En tout état, compte tenu notamment du bien juridique protégé et de l'intensité de la mise en danger, le dépassement en cause n'atteint pas le niveau de gravité requis pour justifier l'exploitation du moyen de preuve au regard des circonstances concrètes (cf. arrêt 6B_1468/2019 du 1 er septembre 2020 consid. 1.4, destiné à la publication). Dans la mesure où l'enregistrement vidéo est inexploitable pour ce motif, il n'y a pas lieu d'examiner la question de savoir si les autorités de poursuite pénale auraient pu obtenir ce moyen de preuve légalement.
7.3. Au vu de ce qui précède, la cour cantonale a violé le droit fédéral en exploitant l'enregistrement vidéo réalisé par le cyclomotoriste à la charge du recourant. Le recours doit être admis sur ce point, le jugement attaqué annulé et la cause renvoyée à l'autorité cantonale afin qu'elle prenne une nouvelle décision concernant les violations des règles de la circulation routière reprochées, sans utiliser cet enregistrement, ou qu'elle renvoie, à son tour, la cause en première instance.
En tant que le recourant se contente d'affirmer que le rapport de police et les auditions seraient inexploitables au motif que ces éléments discutent l'enregistrement vidéo, il semble se prévaloir de l'art. 141 al. 4 CPP. Or cette disposition prévoit l'inexploitabilité du moyen de preuve qui n'aurait pas pu être recueilli sans le premier (cf. ATF 138 IV 169 consid. 3.3.3 p. 173 s.). En l'occurrence, le rapport de police et les auditions ne sauraient être qualifiés de preuves dérivées, dans la mesure où elles ne découlent pas de l'enregistrement vidéo et auraient été recueillies indépendamment de celui-ci. S'il n'y a pas lieu de les écarter en tant que telles, il conviendra de faire abstraction des passages discutant l'enregistrement vidéo litigieux.
8.
Au vu de ce qui précède, le recours doit être admis, le jugement cantonal annulé et la cause renvoyée à la cour cantonale pour nouvelle décision. Le recourant, qui obtient gain de cause, ne supportera pas de frais judiciaires (art. 66 al. 1 LTF). Il peut prétendre à une indemnité de dépens, à la charge du canton du Vaud.
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est admis, le jugement attaqué est annulé et la cause est renvoyée à l'autorité cantonale pour nouvelle décision.
2.
Il n'est pas perçu de frais judiciaires.
3.
Le canton de Vaud versera au recourant une indemnité de 3'000 fr. à titre de dépens pour la procédure devant le Tribunal fédéral.
4.
Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Cour d'appel pénale du Tribunal cantonal du canton de Vaud.
Lausanne, le 13 novembre 2020
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : Denys
La Greffière : Klinke