新手怎样在Linux环境下开发数据采集应用程序

如何才能成为一个程序员，从中国上这些大量的优秀的培训资料、学习向导入手将会是个不错的开始。 工具/原料 电脑，中国络 步骤/方法 首要之首：不要中国于选择一种语言 新手们有一个常见的错误就是犹豫于判断哪种编程语言是做好的、最该先学的。 我们有很多的选择，但你不能说那种语言最好。 我们应该理解：说到底，什么语言并不重要。 重要的是理解数据结构、控制逻辑和设计模式。任何一种语言甚至一种简单的脚本语言都会具有所有编程语言都共有的各种特征，也就是说各种语言是贯通的。 我正在攻读我的计算机学学位，我编程使用Pascal，汇编，和C语言，事实上我从来没有把它当成职业以求获得回报。 我一直在自学编程，工作上用不到它，我使用现有的知识，参考各种文档和书本，学习它们的用法。 因此，不要中国于选择何种编程语言。 找出你想要开发的东西，使用一种能够完成这项任务的语言，这就可以了。 根据各种开发平台的不同，有很多不同的软件开发形式可供你选择：从中国站应用到桌面软件到智能手机软件到命令行脚本工具。 这篇文章里，我将重点介绍一些很受欢迎的入门教程和资源，它们能帮助你学会如何在各种主流的平台上编程开发。 我先假设你是一个悟性很强的读者，但对于新手，当我谈论程序代码时还是要按照入门级的水平。 因为即使是你自己看一篇编程入门 手册，如果发现都能理解时，心情自然会很高兴，这样利于你进一步学习。 桌面脚本 想要动手在Windows里或苹果系统里编程，最简单的方法是从一种脚本语言或宏语言开始，例如AutoHotkey (Windows) 或 Automator (苹果系统)。 如今一些硬件程序员冲着他们的屏幕大喊大叫，说AHK和AppleScript并不是真正的编程语言。 也许他们说的是对的技术上，这些种类的语言只能做一些上层的编程。 但是对于那些只是想来脱盲、想在他们的电脑里实现一些能自动运行的程序的新手来说，这些语言会是一个绝妙的入门入口而且你会吃惊于它们丰富的功能。 例如，大家都喜爱的Texter就是Adam使用AutoHotkey开发的能独立运行的Windows应用程序，所以说这种脚本语言远不是只能开发小规模脚本软件。 如果你想从AutoHotkey入手，可以参考Adam的指导： how to turn any action into a keyboard shortcut using AutoHotkey（然后，你可以下载 Texter源代码 看看这个功能齐全的使用AHK开发的Windows应用程序的内部结构)。 Web开发 除了把自己约束在特定的编程语言和特定的 *** 作系统上，你还可以在浏览器里开发你的杀手锏程序，让它在互联中国上运行，这就是webapp。 欢迎来到奇妙的web编程世界。 HTML 和 CSS：开发中国站，你第一件要知道的事情就是HTML(中国页就是由它组成的)和CSS(一种让外观更好看的样式标记)。 HTML 和 CSS 并不是编程语言它们只是页面的结构和样式信息。 然而，在开始开发web应用程序之前你必须要学会如何手工的编写简单的HTML和CSS，web页面是任何webapp的前端显示部分。 这个 HTML 指导 是你入手的好地方。 JavaScript:当你可以通过HTML和CSS构建一个静态页面后，事情就开始变得有趣了因为到了该学JavaScript的时候了。 JavaScript是一种web浏览器上的编程语言，它的魔力就是能在页面里制造一些动态效果。 JavaScript可以做bookmarklets, Greasemonkey 脚本, 和 Ajax, 所以它是web上各种好东西的关于因素。 学习JavaScript从这里开。 服务器端脚本：一旦你学会了中国页里的知识，你就要开始对它添加一些动态服务器 *** 作为了实现这些，你需要把目光转移到服务器端脚本语言，例如PHP, Python, Perl, 或 Ruby。 举个例子，如果想要制作一个中国页形式的联系方式表单，根据用户的输入发送邮件，你就需要使用服务器端脚本来实现。 像PHP这样的脚本语言可以让你跟web服务器上的数据库进行沟通，所以如果你想搭建一个用户可以登录注册的中国站，这样的语言正是你需要的。 Webmonkey 是一个优秀的web开发资源中国站，里面有大量的各种web编程语言的指导手册。 阅读一下他们的 PHP 初学者指南。 当你感觉差不多了的时候，看看WebMonkeys PHP and MySQL tutorial 学习如何使用PHP跟数据库交互。 中国上最好的要数PHP语言官方的在线文档和函数参考了。 每个知识点上 (例如strlen function这个)都在后面列出来用户的评论注释，这些对于文档的本身是非常有价值的。 Web框架：过去数年里，web开发人员在开发动态中国站的过程中不得不一遍又一遍的针对重复遇到的问题写出重复的代码。 为了避免这种每次开发一些新中国站都会重复劳动一次的问题，一些程序员动手搭建了一些框架，让框架替我们完成重复性的工作。 非常流行的 Ruby on Rails 框架，作为一个例子，它利用Ruby编程语言，为我们提供了一个专门面向web的架构，普通的web应用程序都能使用它来完成。 事实上，Adam使用Rails开发了他的第一个正式的（而且是叹为观止的！）web应用程序，MixTape.me。这就是 他的如何在没有任何经验的情况下搭建一个中国站。还有一些其他的web开发框架包括 CakePHP (针对 PHP 编程者), Django (针对 Python 编程中), 以及 jQuery (针对 JavaScript). Web APIs: API (应用层序编程接口) 是指不同的软件之间相互交换的程序途径。 例如，如果你想在你的中国站上放一个动态的地图，你可以使用Google Map，而不需要开发自己的地图。 The Google Maps API 可以轻松的让你通过JavaScript在程序中引入一个地图到你的页面上。 几乎所有的现代的你所知道的和喜爱的web服务都提供了API，通过这些API你可以获取到他们的数据和小工具，在你的应用程序里就可以使用这些交互过来的东西了，例如Twitter, Facebook, Google Docs, Google Maps, 这个列表远不止这些。 通过API把其他web应用集成到你的web应用里是现在富web开发的前沿地带。 每个优秀的主流的web服务API都附带有完整的文档和一些快速入手的指导(例如，这个就是 Twitter的)。 疯狂吧。 命令行脚本 如果你想开发一个程序，让它读取文字或文件、输入输出一些有用的东西，那么，命令行脚本语言将是个不错的选择。 然而它并不像web应用程序和桌面应用程序那样有吸引力和好看的外观，但是作为快速开发的脚本语言，你却不能忽视它们。 很多的在linux平台上运行的web脚本同样能以命令行模式运行，例如Perl，Python和PHP，所以如果你学会了使用它们，你将能在两种环境中使用它们。 我的学习道路一直没离开Peal太远，我自学Python使用的是这本优秀的在线免费书Dive into Python。 如果成为一个Unix高手也是你学习的目标，那么你绝对要精通bash这个脚本语言。 Bash是Unix和Linux环境下的一种命令行脚本语言，它能够为你做所以的事情：从自动备份数据库脚本到功能齐全的用户交互程序。 起初我没有任何使用bash脚本的经验，但最终我用bash开发了一个全功能的个人代办任务管理器： Todo.txt CLI。 插件（Add-ons） 如今的web应用程序和浏览器都可以通过一些扩展软件来丰富自己的功能。 由于一些现有的软件，例如Firefox、WordPress越来越受到开发人员的关注，插件的开发也日益流行，人们都在说But if only it could do THIS 只要你掌握了HTML，JavaScript和CSS，你就可以在任何的浏览器里开发你想要的很多东西。 Bookmarklets, Greasemonkey user scripts, 和 Stylish user styles这些软件都是用的更普通页面一样的语言写成的, 这几个东西都值得你去研究一些。 更高级的浏览器扩展程序，例如Firefox的扩展，它们可以帮助你很多。 开发Firefox的扩展，举个例子，需要你精通JavaScript和XML（一种标记语言，类似HTML，但具有更严格的格式）。 早在2007年我就写下来 how to build a Firefox extension, 这是我在笨手笨脚的研究中国上的一些学习资料后获得的成果。 很多免费的、受欢迎的web应用程序都提供了扩展框架，例如WordPress 和 MediaWiki。 这些应用程序都是用PHP写成的，所以只有对PHP熟悉你才能做这些事情。 这个就是 如何编写WordPress插件。 而想驾驭Google Wave前沿技术的开发人员可以从使用HTML, JavaScript, Java, 和 Python 写小组件和小工具开始。 我写的第一个Wave bot是跟着这个 一个下午时间的快速入门指导开始的。 开发桌面上的Web应用程序 学习编程最好的结果是你在一个环境下学的东西可以应用到另外的环境中。 先学习开发web应用程序的好处就是我们有一些方法可以让web应用程序直接在桌面上运行。 例如， Adobe AIR 是一个跨平台的即时运行平台，它能让你编写的程序运行在任何装有AIR的 *** 作系统的桌面上。 AIR应用程序都是由HTML, Flash, 或 Flex 写成的，所以它能让你的web程序在桌面环境中运行。 AIR是开发部署桌面应用程序的一个优秀的选择，就像我们提到过的 10个让你值得去安装AIR的应用程序。 移动应用开发 能在iPhone或者Android智能手机上运行的手机应用程序的开发如今正呈现井喷之势，所以你也可以梦想一下如何在iTunes应用商店里通过你的天才程序大赚一笔。 但是，作为一个编码新手，直接奔向移动开发所经历的学习曲线可能会很陡，因为它需要你熟悉高级的编程语言，例如Java和Objective C。 然而，你当然应该看看iPhone 和 Android 编程究竟是什么样子的。 阅读这个 简单的iPhone应用开发例子 可以初步认识一下iPhone程序的开发过程。 Android 程序都是由Java写成的，这有一个 简单的视频教程教你如何开发第一个Hello Android程序（注：可能需要中国才能看这个视频）。 最后：耐心，刻苦，尝试，失败 好的程序员都有一个不达目的誓不罢休的品质，会惊喜于通过长期推敲和失败换来的一点成绩。 学会编程会有很好的回报的，但是学习的过程可能会是饱受挫折和孤独的

在linux下所有设备都是文件。所以对摄像头的 *** 作其实就是对文件的 *** 作。USB摄像头的设备文件就是在/dev目录下的video0(假如只有一个摄像头)。在linux下 *** 作摄像头就是使用v4l2对摄像头进行视频的 *** 作， *** 作步骤如下

1. 打开设备文件。

int fd=open(”/dev/video0″,O_RDWR)

2. 取得设备的capability，看看设备具有什么功能，比如是否具有视频输入,或者音频输入输出等。VIDIOC_QUERYCAP,struct v4l2_capability

v4l2_std_id std

do {

ret= ioctl(fd, VIDIOC_QUERYSTD, &std)

} while (ret == -1 && errno == EAGAIN)

switch (std) {

case V4L2_STD_NTSC:

//……

case V4L2_STD_PAL:

//……

}

3. 选择视频输入，一个视频设备可以有多个视频输入。VIDIOC_S_INPUT,struct v4l2_input(可不要)

4. 设置视频的制式和帧格式，制式包括PAL，NTSC，帧的格式个包括宽度和高度等。

VIDIOC_S_STD,VIDIOC_S_FMT,struct v4l2_std_id,struct v4l2_format

struct v4l2_format fmt

memset ( &fmt, 0, sizeof(fmt) )

fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE

fmt.fmt.pix.width = 320

fmt.fmt.pix.height = 240

fmt.fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_JPEG

if (ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt) < 0）

{

printf("set format failed\n")

//return 0

}

5. 向驱动申请帧缓冲，一般不超过5个。struct v4l2_requestbuffers

struct v4l2_requestbuffers req

memset(&req, 0, sizeof (req))

req.count = 4

req.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE

req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP

if (ioctl(fd,VIDIOC_REQBUFS,&req) == -1)

{

perror("VIDIOC_REQBUFS error \n")

//return -1

}

6.申请物理内存

将申请到的帧缓冲映射到用户空间，这样就可以直接 *** 作采集到的帧了，而不必去复制。将申请到的帧缓冲全部入队列，以便存放采集到的数据.VIDIOC_QBUF,struct v4l2_buffer

VideoBuffer* buffers = calloc( req.count, sizeof(VideoBuffer) )

printf("sizeof(VideoBuffer) is %d\n",sizeof(VideoBuffer))

struct v4l2_buffer buf

for (numBufs = 0 numBufs < req.count numBufs++)

{

memset( &buf, 0, sizeof(buf) )

buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE

buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP

buf.index = numBufs

if (ioctl(fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf) < 0)

{

printf("VIDIOC_QUERYBUF error\n")

//return -1

}

printf("buf len is %d\n",sizeof(buf))

//内存映射

buffers[numBufs].length = buf.length

buffers[numBufs].offset = (size_t) buf.m.offset

buffers[numBufs].start = mmap (NULL, buf.length,PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, buf.m.offset)

printf("buffers.length = %d,buffers.offset = %d ,buffers.start[0] = %d\n",buffers[numBufs].length,buffers[numBufs].offset,buffers[numBufs].start[0])

printf("buf2 len is %d\n",sizeof(buffers[numBufs].start))

if (buffers[numBufs].start == MAP_FAILED)

{

perror("buffers error\n")

//return -1

}

if (ioctl (fd, VIDIOC_QBUF, &buf) < 0)

{

printf("VIDIOC_QBUF error\n")

//return -1

}

}

7. 开始视频的采集。

enum v4l2_buf_type type

type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE

if (ioctl (fd, VIDIOC_STREAMON, &type) < 0)

{

printf("VIDIOC_STREAMON error\n")

// return -1

}

8. 出队列以取得已采集数据的帧缓冲，取得原始采集数据。VIDIOC_DQBUF, 将缓冲重新入队列尾,这样可以循环采集。VIDIOC_QBUF

if (ioctl(fd, VIDIOC_DQBUF, &buf) < 0)

{

perror("VIDIOC_DQBUF failed.\n")

//return -1

}

buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE

buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP

unsigned char *ptcur = buffers[numBufs].start

DEBUG("buf.bytesused = %d \n",buf.bytesused)

int i1

for(i1=0 i1<buf.bytesused i1++)

{

if((buffers[numBufs].start[i1] == 0x000000FF) && (buffers[numBufs].start[i1+1] == 0x000000C4))

{

DEBUG("huffman table finded! \nbuf.bytesused = %d\nFFC4 = %d \n",buf.bytesused,i1)

break

}

}

if(i1 == buf.bytesused)printf("huffman table don't exist! \n")

int i

for(i=0 i<buf.bytesused i++)

{

if((buffers[numBufs].start[i] == 0x000000FF) && (buffers[numBufs].start[i+1] == 0x000000D8)) break

ptcur++

}

DEBUG("i=%d,FF=%02x,D8=%02x\n",i,buffers[numBufs].start[i],buffers[numBufs].start[i+1])

int imagesize =buf.bytesused - i

DEBUG("buf.bytesused = %d \n",buf.bytesused)

DEBUG ("imagesize = %d \n",imagesize)

9. 停止视频的采集。VIDIOC_STREAMOFF

10. 关闭视频设备。close(fd)

你可能需要手动创建设备节点，首先cat /proc/device 看看能否找到video的设备号，再用mknod命令创建/dev/下的设备节点，如果没有再考虑去内核make menuconfig查看相关驱动选项有没有勾上。

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