linux安防监控实现之mjpeg-streamer视频图像的显示

mjpeg-streamer视频图像的显示

1、 MJPG简介：

MJPG是MJPEG的缩写,但是MJPEG还可以表示文件格式扩展名.

MJPEG

全名为 "Motion Joint Photographic Experts Group"，是一种视频编码格式，

Motion JPEG技术常用与闭合电路的电视摄像机的模拟视频信号“翻译”成视频流，并存储在硬盘上。

典型的应用如数字视频记录器等。MJPEG不像MPEG，不使用帧间编码，因此用一个非线性编辑器就很容易编辑。

MJPEG的压缩算法与MPEG一脉相承，功能很强大，能发送高质图片，生成完全动画视频等。

但相应地，MJPEG对带宽的要求也很高，相当于T-1，MJPEG信息是存储在数字媒体中的庞然大物，需要大量的存储空间以满足如今多数用户的需求。

因此从另一个角度说，在某些条件下，MJPEG也许是效率最低的编码/解码器之一。

MJPEG 是 24-bit 的 "true-color" 影像标准，MJPEG 的工作是将 RGB 格式的影像转换成 YCrCB 格式，目的是为了减少档案大小，

一般约可减少 1/3 ~ 1/2 左右。

MJPEG与MJPG的区别：

1、mjpeg是视频，就是由系列jpg图片组成的视频。

2、MJPG是MJPEG的缩写,但是MJPEG还可以表示文件格式扩展名.

2、环境

主机环境：ubuntu 16.04.4 LTS

目标机：Cortex-A53

主机工具链：gcc-4.5.1

交叉工具链：arm-none-linux-gnueabi-

摄像头：ZC301

  

3、查看我的摄像头信息

14. 1 确定 USB 摄像头支持 UVC （在 PC 上） 

那什么 USB 摄像头适合我们这一章的教程呢，这里有几个关键字： 1.支持
UVC（免驱）， 2.YUV 或者 MJPEG 格式输出。

14.1.1 把摄像头插入 PC 机的 USB 接口，查看 ID

注：如果你是在 Ubuntu 等 linux操作系统下请看 1~2，在 windows 下请直接看看 3 。1. 在 linux 类操作系统下插入 USB 摄像头，用 dmesg 打印信息

#dmesg
[134691.269053] usb 1-1: new high-speed USB device number 31 using ehci-pci

[134691.707363] usb 1-1: New USB device found, idVendor=057e, idProduct=030a

[134691.707365] usb 1-1: New USB device strings: Mfr=48, Product=96, SerialNumber=0

[134691.707366] usb 1-1: Product: USB Camera

[134691.707367] usb 1-1: Manufacturer: Guillemot Corporation

[134691.946909] media: Linux media interface: v0.10

[134691.999556] Linux video capture interface: v2.00

[134692.282438] uvcvideo: Found UVC 1.00 device USB Camera (057e:030a)

[134692.324103] uvcvideo 1-1:1.0: Entity type for entity Extension 4 was not initialized!

[134692.324105] uvcvideo 1-1:1.0: Entity type for entity Processing 3 was not initialized!

[134692.324106] uvcvideo 1-1:1.0: Entity type for entity Camera 1 was not initialized!

[134692.325089] input: USB Camera as /devices/pci0000:00/0000:00:11.0/0000:02:03.0/usb1/1-1/1-1:1.0/input/input6

[134692.326955] usbcore: registered new interface driver uvcvideo

[134692.326957] USB Video Class driver (1.1.1)

 Found UVC 1.00 device USB Camera  也就是我们插入的 USB 摄像头他的 VID:PID 是057e:030a。这里的 ID 号可以在下一步 UVC 官方的文档中进一步确定是否被支持。

1. 如果将用 ls /dev/video* 查看设备节点

linux@ubuntu:~/kernel/linux-3.4.39$ ls /dev/vide*

/dev/video0

这里的 video0 是是我们刚接入的 USB 摄像头。

3. 在 windows 操作系统下插入 USB 摄像头插入，打开设备管理器

第一个 USB2.0 Camera 是我们接入的 USB 摄像头，第二个 USB2.0 UVCPC Camera 是笔记本自带的摄像头。

 

右键属性 -> 详细信息 –> 属性 选择硬件 ID 查看

可以得到插入的 USB 摄像头 VID:PID 为 057e： 030a。 这里的 ID 号可以在下一步 UVC 官方的文档中进一步确定是否被支持。

14. 1.2 确定 USB 摄像头种类

 

通过这个文档《摄像头驱动VID+PID 大全》 来确定芯片类型，这个文件在附带的文件夹下；通过这个网页 http://www.ideasonboard.org/uvc/ 来查看是否支持 UVC，这个网站是 USB Video Class Linux device driver 的主页，里面有 UVC 的详细的介绍。根据前面的打印信息，根据自己的 ID 号， WEBEE 这里是搜索 USB 摄像头的 VID 号： 1e4e 和 PID 号： 0102。

通过摄像头的 ID，可以看到该摄像头是否支持 UVC 和其他信息。绿勾代表支持，成功的看到，我们的摄像头不支持，哈哈哈。

14.1.3 安装并使用 xawtv 测试你的摄像头 (Ubuntu 下)

 

1. 安装 xawtv 测试软件
#sudo apt-get install xawtv

2. 执行 xawtv 后面带 usb 摄像头的设备节点
#xawtv /dev/videoX

4、驱动移植过程

这里我将两种摄像头的移植都放上去，
#make menuconfig

1，添加驱动支持USB储存设备。

 1. 进入 USB support

添加驱动支持USB储存设备。

（根据系统移植手册在我们的设备树中添加USB的设备信息）

Device Drivers  --->

[*] USB support  --->

<*>     EHCI HCD (USB 2.0) support

<*>     USB Mass Storage support

SCSI device support  --->

<*> SCSI device support

<*> SCSI disk support

2. 选中 Multimedia support
Device Drivers --->
      <*> Multimedia support --->

如图配置：

 

如图配置

如上图：在Video capture adapters下

4. 进入 GSPCA base webcams

Device Drivers --->
   <*> Multimedia support --->
        <*>Media USB Adapters --->
            <*>GSPCA base webcams

（在最下面选中ZC3XX）

   <*>   ZC3XX USB Camera Driver

如图配置

 

1. 进入 V4L platform devices

Device Drivers --->

  <*> Multimedia support --->

           <*>V4L platform devices --->

如图配置

6. 编译内核
#make uImage -j4

  重新拷贝到我们的共享目录下。

5、mjpg-stream的移植

关于mjpg-stream的资料大家可以在下面这个网址查看：http://sourceforge.net/apps/mediawiki/mjpg-streamer/index.php?title=Main_Page

source code的网址是：http://mjpg-streamer.svn.sourceforge.net/viewvc/mjpg-streamer/

mjpg-stream的移植需要jpeg的库，所以我们先移植jpeg的库

(1)jpeg库的移植

1)jpeg源码包通过下面这个网址下载

http://www.ijg.org/files/jpegsrc.v8b.tar.gz

2)解压源码包

tar xvf jpegsrc.v8b.tar.gz

1. 配置源码

当前的目录：

linux@ubuntu:~/security-monitor/mjpg-streamer$ pwd

/home/linux/security-monitor/mjpg-streamer

mkdir video/jpegarm -p

cd jpeg-8b

./configure --prefix=/home/linux/security-monitor/mjpg-streamer/video/jpegarm  --host=arm-none-linux-gnueabi

(注意：此处必须使用绝对路径， –-prefix为两个 -，--host=arm-none-linux-gnueabi  末尾不能加-  

源码的安装一般由3个步骤组成：配置（configure）、编译（make）、安装（make install），作为扩展：自己去了解一下--prefix的含义)

4)编译

make

5)安装

make install

执行这个命令之后，查看你的~/security-monitor/mjpg-streamer/video/jpegarm

linux@ubuntu:~/security-monitor/mjpg-streamer/video/jpegarm$ ls

bin  include  lib  share

6)拷贝库到你的网络文件系统中

sudo cp /home/linux/security-monitor/mjpg-streamer/video/jpegarm/lib/* /home/linux/source/rootfs/lib  -arf

 (注意是lib目录下的库文件拷贝到网络文件系统的库文件下)

（2）、移植mjpg-streamer

1、下载源码，在https://sourceforge.net/projects/mjpg-streamer/下载的源码(mjpg-streamer-code-182) 最新的版本使用以下命令下载，

svn cohttps://mjpg-streamer.svn.sourceforge.NET/svnroot/mjpg-streamermjpg-streamer

解压，并进入目录一共有 这么多目录 ，目录内容简介： 

doc mjpg-streamer udp_client

mjpeg-client mjpg-streamer-experimental uvc-streamer

mjpg-streamer ：目录下提供了 的执行程序和各个输入输出设备组件

uvc-streamer   ： 目录下提供了 uvc-streamer的可执行目录

mjpeg-client： ： 分别有 linux和windows 的客户端

1. 进入其目录

Pwd查看当前文件所在的目录：

/home/linux/security-monitor/mjpg-streamer/mjpg-streamer-code-182

cd mjpg-streamer

3、修改源码

修改

vi  ./plugins/input_uvc/Makfile 

修改

CFLAGS += -O1 -DLINUX -D_GNU_SOURCE -Wall -shared -fPIC

为

CFLAGS += -O1 -DLINUX -D_GNU_SOURCE -Wall -shared -fPIC -I /home/linux/security-monitor/mjpg-streamer/video/jpegarm/include

修改

(CC)(CFLAGS) -o @inputuvc.cv4l2uvc.lojpegutils.lodynctrl.lo(LFLAGS)

为

(CC)(CFLAGS) -L /home/linux/security-monitor/mjpg-streamer/video/jpegarm/lib  -o @inputuvc.cv4l2uvc.lojpegutils.lodynctrl.lo(LFLAGS)

注： /home/linux/security-monitor/mjpg-streamer/video/jpegarm/lib就是上面移植jpeg库后生成的lib、include的目录 ，

4、在mjpg-streamer-code-182/mjpg-streamer 目录下

编译：make CC=arm-none-linux-gnueabi-gcc 

在mjpg-streamer生成了

input*.so output*.so 和 mjpg_streamr 可执行文件

linux@ubuntu:~/smartstorage/mjpeg-streamer/mjpg-streamer-code-182/mjpg-streamer$ ls *.so

input_file.so         input_uvc.so    output_http.so

input_testpicture.so  output_file.so  output_udp.so

ls mjpg_streamer

mjpg_streamer

可能存在的问题：

linux@ubuntu:~/security-monitor/mjpg-streamer/mjpg-streamer-code-182/mjpg-streamer$ make CC=arm-linux-gcc

make: svnversion: Command not found

arm-linux-gcc -D'SVN_REV=""' -O2 -DLINUX -D_GNU_SOURCE -Wall    -c -o mjpg_streamer.o mjpg_streamer.c

make: arm-linux-gcc: Command not found

: recipe for target 'mjpg_streamer.o' failed

make: *** [mjpg_streamer.o] Error 127

因为你的电脑中缺少必要的库的问题，你需要安装必要的软件集：

sudo apt-get install subversion  libv4l-dev  libjpeg62-dev  imagemagick

5、在你的网络文件系统目录下建立mjpg-streamer安装目录

mkdir    /home/linux/source/rootfs/mjpg-streamer (你的根文件系统目录)

(拷贝库文件和mjpg_streamer可执行文件到指定的目录)

sudo cp *.so  /home/linux/source/rootfs/mjpg-streamer  -arf

sudo cp mjpg_streamer  /home/linux/source/rootfs/mjpg-streamer  -arf

（注意要加参数  -arf）

将源码目录中的start.sh和目录www拷贝到~/source/rootfs/mjpg-streamer/目录下，然后就可以测试啦

sudo cp start.sh www/ ~/source/rootfs/mjpg-streamer/ -arf

1. 测试：

./start.sh   （记得插上摄像头设备喔）

MJPEG格式错误，

ERROR opening V4L interface: No such file or directory

 Init v4L2 failed !! exit fatal

 i: init_VideoIn failed

MJPG-streamer [1296]: init_VideoIn failed

修改start.sh文件，然后运行start.sh；

./mjpg_streamer -i “./input_uvc.so -y” -o “./output_http.so -w ./www”

在PC机打开一个网页，输入http://192.168.1.100:8080/?action=stream就可以看到图像。 （板子ip）

 以上是mjpg-streamer的移植全过程，下面说说在这过程可能出现的错误以及解决方法。

开发阶段多遇到点问题对你们以后有好处。

1、当编译mjpg-stream-r63时出错

[root@wu mjpg-stream-r63]# make CC=arm-none-linux-gnueabi-gcc

arm-linux-gcc -O3 -DLINUX -D_GNU_SOURCE -Wall -c -o mjpg_streamer.o mjpg_streamer.c

mjpg_streamer.c:27:28: fatal error: linux/videodev.h: No such file or directory

compilation terminated.

make: * [mjpg_streamer.o] 错误 1

 原因：这是因为内核2.6.38和以后的版本已经移除了对 v4l1 的支持，这个东西可能比较老旧了。新的头文件是 video4linux2.h;相比v4l1很多接口都变化 。

解决办法：可以选择以前低版本内核，或者用新版本的mjpg-streamer-code-182，下载地址在上面有链接。

 3、使用摄像头出现如下信息

………………..

Init v4L2 failed !! exit fatal

init_VideoIn failed

………………..

原因：市面上大部分摄像头都是支持YUV的，而不是JPEG的。

解决方法：由于mjpg-stream支持JPEG和YUV两种格式，所以只需修改start.sh，在输入中加入 ” - y “

假如原来是

./mjpg_streamer -i “./input_uvc.so ” -o “./output_http.so -w ./www”

则改为

./mjpg_streamer -i “./input_uvc.so -y” -o “./output_http.so -w ./www”

总结：经过一轮的谷歌+百度后终于可以在firefox看了摄像头采集的图像

4、缺少库的支持

root@makeru :/mjpg-streamer# ./start.sh 
MJPG-streamer [1308]: starting application
MJPG Streamer Version: svn rev: 
MJPG-streamer [1308]: MJPG Streamer Version: svn rev: 

ERROR: could not find input plugin
MJPG-streamer [1308]: ERROR: could not find input plugin

       Perhaps you want to adjust the search path with:
MJPG-streamer [1308]:        Perhaps you want to adjust the search path with:

       # export LD_LIBRARY_PATH=/path/to/plugin/folder
MJPG-streamer [1308]:        # export LD_LIBRARY_PATH=/path/to/plugin/folder

 dlopen: libjpeg.so.8: cannot open shared object file: No such file or directory
MJPG-streamer [1308]:        dlopen: libjpeg.so.8: cannot open shared object file: No such file or directory

忘记拷贝库,将jpeg的库拷贝到网络文件系统的指定目录下：

sudo cp /home/linux/security-monitor/mjpg-streamer/video/jpegarm/lib/* /home/linux/source/rootfs/lib  -arf

cd  mjpg-streamer-code-182/mjpg-streamer

sudo cp *.so    ~/source/rootfs/lib/  -arf

sudo cp *.so    /home/linux/source/rootfs/mjpg-streamer/  -arf

cp mjpg_streamer /home/linux/source/rootfs/mjpg-streamer  -arf

将源码目录中的start.sh和目录www拷贝到~/source/rootfs/mjpg-streamer/目录下，然后就可以测试啦

sudo cp start.sh www/ ~/source/rootfs/mjpg-streamer/ -arf

7、获得帮助

获得帮助的方法在start.sh里有说明，以下举一个例子，运行./mjpg_streamer –help它会打印出以下帮助，可根据需要设置参数

The following parameters can be passed to this plugin:

[-d | –device ]…….: video device to open (your camera)

[-r | –resolution ]…: the resolution of the video device,

can be one of the following strings

QSIF QCIF CGA QVGA CIF VGA

SVGA XGA SXGA

or a custom value like the following

example: 640x480

[-f | –fps ]……….: frames per second

[-y | –yuv ]……….: enable YUYV format and disable MJPEG mode

[-q | –quality ]……: JPEG compression quality in percent

(activates YUYV format, disables MJPEG)

[-m | –minimum_size ].: drop frames smaller then this limit, useful

if the webcam produces small-sized garbage frames

may happen under low light conditions

[-n | –no_dynctrl ]…: do not initalize dynctrls of Linux-UVC driver

[-l | –led ]……….: switch the LED “on”, “off”, let it “blink” or leave

it up to the driver using the value “auto”