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)

应该是终端键盘布局(keyboard layout)设置不当吧。

因为我们通常用的键盘都是us104兼容的，所以很少需要手动设置。

补充：

我最近遇到一个类似的问题，那些方向键/PageUp/PageDown/NumLock/PrintScreen等不能正常工作。这个是由于x.org使用input hotplugging不当造成的。

你试试下面的办法，禁用input hotplugging，手动配置键盘：

$ su

# cd /etc/X11

# cp xorg.conf xorg.conf.bak

# nano xorg.conf

在这个文件开头添加：

Section "ServerFlags"

Option "AutoAddDevices" "False"

Option "AllowEmptyInput" "False"

EndSection

然后查看这个文件与键盘相关的部分是否使用了正确的驱动和布局：

Section "InputDevice"

Identifier "Generic Keyboard"

Driver "kbd"

Option "XkbRules" "xorg"

Option "XkbModel" "pc104"

Option "XkbLayout" "us"

EndSection

之后重启X。

如果你的发行版默认没有/etc/X11/xorg.conf文件，再发百度消息给我，或者添加在问题补充里面。

再补充：

详细步骤

先打开终端，一般在GNOME菜单的附件里面。

以下命令在终端中输入：

〔切换到root用户：〕

输入su，回车，输入root密码，回车

依次输入以下命令，忽略前面的#提示符：

〔备份原来的xorg.conf，然后用编辑器打开这个文件〕

# cd /etc/X11

# cp xorg.conf xorg.conf.bak

# nano xorg.conf

现在应该在nano编辑器里面了，你按照我前面说的该添加的添加，该检查的检查，之后保存文件。

退出终端，重启X。

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