Video4linux(简称V4L),是linux中关于视频设备的内核驱动,现在已有Video4linux2,还未加入linux内核,使用需自己下载补丁。在Linux中,视频设备是设备文件,可以像访问普通文件一样对其进行读写,摄像头在/dev/video0下。
(1)打开视频设备:
(2) 读取设备信息
(3)更改设备当前设置(没必要的话可以不做)
(4)进行视频采集,两种方法:
a.内存映射
b.直接从设备读取
(5)对采集的视频进行处理
(6)关闭视频设备。
为程序定义的数据结构
typedef struct v4l_struct
{
int fd;
struct video_capability capability;
struct video_channel channel[4];
struct video_picture picture;
struct video_window window;
struct video_capture capture;
struct video_buffer buffer;
struct video_mmap mmap;
struct video_mbuf mbuf;
unsigned char *map;
int frame;
int framestat[2];
}vd;
name[32] //设备名称
maxwidth ,maxheight,minwidth,minheight
Channels //信号源个数
type //是否能capture,彩色还是黑白,是否能裁剪等等。值如VID_TYPE_CAPTURE等
brightness 0~65535
hue
colour
contrast
whiteness
depth // 24
palette //VIDEO_PALETTE_RGB24
Channel //信号源的编号
name
tuners
Type VIDEO_TYPE_TV | IDEO_TYPE_CAMERA
Norm制式
xx windows 中的坐标.
y x windows 中的坐标.
width The width of the image capture.
height The height of the image capture.
chromakey A host order RGB32 value for the chroma key.
flags Additional capture flags.
clips A list of clipping rectangles. (Set only)
clipcount The number of clipping rectangles. (Set only)
size //每帧大小
Frames //最多支持的帧数
Offsets //每帧相对基址的偏移
实际显示的部分一般比它描述的部分小
Open(”/dev/video0”,vdàfd);
关闭视频设备用close(”/dev/video0”,vdàfd);
ioctl(vd->fd, VIDIOCGCAP, &(vd->capability))
成功后可读取vd->capability各分量 eg.
ioctl(vd->fd, VIDIOCGPICT, &(vd->picture));
先为分量赋新值,再调用VIDIOCSPICT
Eg.
vd->picture.colour = 65535;
if(ioctl(vd->fd, VIDIOCSPICT, &(vd->picture)) < 0)
{
perror("VIDIOCSPICT");
return -1;
}
必须先做得到vd->capability中的信息
for (i = 0; i < vd->capability.channels; i++)
{
vd->channel[i].channel = i;
if (ioctl(vd->fd, VIDIOCGCHAN, &(vd->channel[i])) < 0)
{
perror("v4l_get_channel:");
return -1;
}
}
重点:截取图象的两种方法
mmap( )系统调用使得进程之间通过映射同一个普通文件实现共享内存。普通文件被映射到进程地址空间后,进程可以向访问普通内存一样对文件进行访问,不必再调用read(),write()等操作。
两个不同进程A、B共享内存的意思是,同一块物理内存被映射到进程A、B各自的进程地址空间。进程A可以即时看到进程B对共享内存中数据的更新,反之亦然
采用共享内存通信的一个显而易见的好处是效率高,因为进程可以直接读写内存,而不需要任何数据的拷贝
ioctl(vd->fd, VIDIOCGMBUF, &(vd->mbuf))
Eg. vd->mmap.format = VIDEO_PALETTE_RGB24
vd->framestat[0] = vd->framestat[1] = 0; vd->frame = 0;
void* mmap ( void * addr , size_t len , int prot , int flags , int fd , off_t offset )
len //映射到调用进程地址空间的字节数,它从被映射文件开头offset个字节开始算起
Prot //指定共享内存的访问权限 PROT_READ(可读), PROT_WRITE (可写), PROT_EXEC (可执行)
flags // MAP_SHARED MAP_PRIVATE中必选一个 // MAP_ FIXED不推荐使用addr //共内存享的起始地址,一般设0,表示由系统分配
Mmap( ) 返回值是系统实际分配的起始地址
if((vd->map = (unsigned char*)mmap(0, vd->mbuf.size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, vd->fd, 0)) < 0)
{
perror("v4l_mmap mmap:");
return -1;
}
ioctl(vd->fd, VIDIOCMCAPTURE, &(vd->mmap)) ;
若调用成功,开始一帧的截取,是非阻塞的,
是否截取完毕留给VIDIOCSYNC来判断
if(ioctl(vd->fd, VIDIOCSYNC, &frame) < 0)
{
perror("v4l_sync:VIDIOCSYNC");
return -1;
}
若成功,表明一帧截取已完成。可以开始做下一次 VIDIOCMCAPTURE
frame是当前截取的帧的序号。
****关于双缓冲:
video_bmuf bmuf.frames = 2;
一帧被处理时可以采集另一帧
int frame; //当前采集的是哪一帧
int framestat[2]; //帧的状态 没开始采集|等待采集结束
帧的地址由vd->map + vd->mbuf.offsets[vd->frame]得到
采集工作结束后调用munmap取消绑定
munmap(vd->map, vd->mbuf.size)
关于缓冲大小,图象等的属性须由使用者事先设置
调用read();
int read (要访问的文件描述符;指向要读写的信息的指针;应该读写的字符数);
返回值为实际读写的字符数
int len ;
unsigned char *vd->map= (unsigned char *) malloc(vdàcapability.maxwidth*vdàcapability.maxheight );
len = read(vdàfd,vdà vd->map,
vdàcapability.maxwidth*vdàcapability.maxheight*3 );