Linux摄像头驱动--vivid

本博文对应地址: https://hceng.cn/2018/03/08/Linux摄像头驱动1——vivid/#more

Linux摄像头驱动学习第一篇,对虚拟视频驱动Virtual Video Driver(vivid)进行测试、分析、编写。

V4L2(Video for Linux two)是Linux内核中关于视频设备的内核驱动框架,为上层的访问底层的视频设备提供了统一的接口。

V4L2可以支持多种设备,它可以有以下几种接口:

  1. Video capture interface(视频采集接口):从摄像头等设备上获取视频数据,是V4L2设计最初功能;
  1. Video output interface(视频输出接口):驱动计算机的外围视频、图像显示设备;
  2. Video overlay interface(直接传输视频接口):把从视频采集设备采集过来的信号直接输出到输出设备之上,而不用经过CPU;
  3. Video output overlay device(视频输出覆盖设备):也被称为OSD(On-Screen Display),即在显示画面上叠加一层显示,比如菜单设置界面;
  4. VBI interface(视频间隔消隐信号接口):提供对VBI(Vertical Blanking Interval)数据的控制,它可以使应用可以访问传输消隐期的视频信号;
  5. Radio interface(收音机接口):处理从AM或FM高频头设备接收来的音频流;

1.V4L2框架分析

2.测试vivid

这里目的先加载vivid驱动,然后运行应用程序调用vivid驱动,初步体验效果。

2.1加载驱动

先在Ubuntu16.04上输入uname -a,可以得到当前Ubuntu内核版本号:

Linux ubuntu 4.4.0-116-generic #140-Ubuntu SMP Mon Feb 12 21:23:04 UTC 2018 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

   
   
   
   
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当前内核版本是4.4.0-116-generic,然后去Linux内核官网下载对应的内核,提取出其中的linux-4.13.9/drivers/media/文件夹。

修改media/platform/vivid/下的Makefile:

KERN_DIR = /usr/src/linux-headers-4.4.0-116-generic

vivid-objs := vivid-core.o vivid-ctrls.o vivid-vid-common.o vivid-vbi-gen.o
vivid-vid-cap.o vivid-vid-out.o vivid-kthread-cap.o vivid-kthread-out.o
vivid-radio-rx.o vivid-radio-tx.o vivid-radio-common.o
vivid-rds-gen.o vivid-sdr-cap.o vivid-vbi-cap.o vivid-vbi-out.o
vivid-osd.o vivid-tpg.o vivid-tpg-colors.o

all:
make -C $(KERN_DIR) M=pwd modules

clean:
make -C $(KERN_DIR) M=pwd modules clean
rm -rf modules.order

obj-$(CONFIG_VIDEO_VIVID) += vivid.o

insmod: ERROR: could not insert module vivid.ko: Unknown symbol in module

原因是模块中的一些依赖函数的模块,没有加载,通过dmesg命令,可以看到很多函数:

[  488.786285] vivid: Unknown symbol vb2_queue_init (err 0)
[  488.786295] vivid: Unknown symbol v4l2_ctrl_poll (err 0)
[  488.786304] vivid: Unknown symbol v4l2_enum_dv_timings_cap (err 0)
[  488.786314] vivid: Unknown symbol video_ioctl2 (err 0)
[  488.786364] vivid: Unknown symbol v4l2_get_timestamp (err 0)
[  488.786389] vivid: Unknown symbol v4l2_device_put (err 0)
[  488.786418] vivid: Unknown symbol vb2_ioctl_streamoff (err 0)

需要先加载这些函数所在的模块才行。
这里有两个方法:
一是找到函数对应的文件,修改Makefile,编译出来,先加载。
二是找到函数对应的文件,其实模块都已经编译好了,路径在/lib/modules/4.4.0-116-generic/kernel/drivers/media/v4l2-core/里面,直接加载即可。

这两种方式都需要慢慢找对应的文件,比较麻烦,直接:

sudo modprobe vivid     //安装自带vivid及依赖
sudo rmmod vivid        //卸载自带的vivid
sudo insmod ./vivid.ko  //安装自己编译的vivid.ko 

     
     
     
     
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这里先使用modprobr加载vivid,会将其依赖一并加载,然后再卸载vivid,最后加载上我们编译的vivid.ko

这里为什么使用自己编译的vivid.ko,而不使用自带的?
因为后面修改vivid源码后,重新加载修改后的驱动,才知道修改后的效果。

5.测试效果

重新编译驱动,加载新驱动:

sudo modprobe vivid     
sudo rmmod vivid        
sudo insmod my_vivid.ko  

实测还差两个驱动依赖:

sudo insmod /lib/modules/4.4.0-116-generic/kernel/drivers/media/v4l2-core/videobuf-core.ko  
sudo insmod /lib/modules/4.4.0-116-generic/kernel/drivers/media/v4l2-core/videobuf-vmalloc.ko

运行xawtv

参考资料:
韦东山第三期项目视频_摄像头

                                

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