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；

2. 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；
3. 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；
4. 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；
5. 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；
6. 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