如何实现嵌入式Linux下USB摄像头视频采集

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)

学习嵌入式linux之前必须要做好心理准备：

第一，要明白学好嵌入式linux不是一件一蹴而就的事，一定要能坚持使用它，特别是在使用初期，由于在linux中，用户权限很大，做任何事情都很自由，所以，你往往需要知道你做的每一步在干什么，系统做了些什么，这需要时间去掌握，(背命令不是一件好的学习方法，相信我你一定会在你背完之前全部忘光)，尽量掌握常用命令

第二，在学习初期，你一定会遇到很多困难，或者说各种困难，所以你最好先将你linux中的重要内容备份，因为，在你学习的过程中，很可能将系统搞废(eg：源混乱等)

第三，如果你想在以后的生涯中在软件行业工作的话，学习linux是一项基本技能，所以打从你打算学习linux那天起，放弃windows吧!因为它除了能给你带来片刻的娱乐，别无其他

第四，如果你只是想应付一下 *** 作系统的课程，劝你最好别学，或者说不要指望能用的怎么样，原因我说了，这很耗时间，而且如果你学不好的话，你在linux中开发的机会就很少，或者说几乎没有，它的优势就消失了，然后随着时间的流逝，你就会全部忘记她。要深入学习，就到华清的星创客高端班，项目实战丰富+职场老鸟带领。

要学好嵌入式linux需要做些什么：

第一，要多google，因为我不可能，也不可以给你解答所有内容，我只能告诉你一些关键点，甚至我会故意隐瞒答案，因为在寻找答案的过程中，你会学到更多的知识，学习linux，更要学习一种geek的精神，python之禅中也说过：以总结分享为荣，以跪*求其解为耻

第二，要多动手，不要怕什么搞坏了怎么办，你不搞坏，不去动手，就永远不会有收获，既然你在linux中是自由的，那就发挥自己的权利

第三，学习linux，就意味着更快的开发效率，等更多关于软件本身或者说 *** 作系统本身的理解，(给你装的系统里为ubuntu12.04，它已经封装的很臃肿了，但是考虑到你没有很多时间投入其中，所以给你装了它)，但是怎么用它提高开发效率，需要你在学习的过程中不断总结。

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