Linux 下摄像头驱动支持情况

在Windows下，摄像头驱动由厂商开发并提供。但在Linux下，因商业利益有限，只有极少厂商愿意提供摄像头驱动支持。这并不妨碍Linux下摄像头的使用——广大第三方志愿者维护着大大小小的驱动。之前做过一个嵌入式皮毛项目，虽然摄像头驱动不关我的事，在好奇心驱使下简要探索了一番。结果是有些胸闷，它们像蜘蛛丝一样杂乱。写本文的动机是想理清一下主线，给后来者提供一点有限的参考，但无法保证下面的文字完全正确。

　　常见的摄像头驱动有以下几个系列： OVCam drivers(ov5xx)

　　该系列驱动是针对OmniVision OV5xx系列芯片，此类芯片被广泛运用于各种USB摄像头中，在嵌入式开发板上尤其常见。凡是使用了OV511/OV511+/OV518 /OV6620/OV6630/OV7610/OV7620/OV7 620AE等图像传感器的摄像头都可以在该驱动下工作。

　　项目主页：http://alpha.dyndns.org/ov511/

　　Philips USB Webcam Driver(pwc) 该驱动主要用于Philips及pwc芯片兼容摄像头。由于原开发者与Philips公司签有保密协定，该驱动以二进制形式提供，后来被踢出内核，引起一场口水战：是用户需求重要还是保持内核纯洁重要？所幸后续开发者从原项目上创建了一个新的分支，使得该项目继续存活。

　　项目主页：http://www.saillard.org/linux/pwc/

　　QuickCam USB camera driver (qc-usb) 该驱动主要用于Logitech公司的QuickCam Express系列和其它兼容型号摄像头。最初由Georg Acher开发，当时命名为qce-ga。Jean-Frederic Clere参考该驱动创建出了第一个Video4Linux兼容驱动。从那开始，不断有开发者加入，使得该驱动逐渐能够支持新的摄像头和芯片。在此期间，该驱动更名为qc-usb，更为广泛地支持其它QuickCam USB摄像头，而不再是局限于Express系列。

　　项目主页：http://qce-ga.sourceforge.net/

　　QuickCam Messenger & Communicate driver(quickcam) 这是另一个针对QuickCam摄像头的驱动，它仅支持某一些型号，并且与qc-usb驱动不兼容。项目主页：http://home.mag.cx/messenger/

　　SPCA webcam driver(gspca/spca5xx) 该系列驱动适用于Sunplus芯片摄像头，也适用于其它芯片，如目前国内山寨摄像头一哥“中星微”(Z-Star)芯片。Michel Xhaard是该项目的维护者，他在60岁左右的时候（大约是2003年）从一种普通常见的驱动入手，进而不断修改开发成一个支持250种以上摄像头的通用驱动。他还写了流媒体服务器spcaserv与客户端spcaview。不少高校所谓的嵌入式无线网络视频传输项目，就是从这两个东西来的。

　　项目主页：http://mxhaard.free.fr/spca5xx.html

　　Linux UVC driver(uvc) 该驱动适用于符合USB视频类(USB Video Class)规范的摄像头设备，它包括V4L2内核设备驱动和用户空间工具补丁。大多数大容量存储器设备（如优盘）都遵循USB规范，因而仅用一个单一驱动就可以操作它们。与此类似，UVC兼容外设只需要一个通用驱动即可。

　　USB摄像头大体上可以二分为UVC cameras和non-UVC cameras。推荐购买UVC cameras。UVC是一个开放的标准，拥有维护良好的驱动，它属于内核代码的一部分。插入摄像头后就可以工作，而无须编译或安装额外的驱动。non- UVC cameras通常情况下不比UVC cameras工作出色，前者的驱动并不遵循通用的协议，需要针对每种摄像头做出单独的处理，这往往需要一个逆向工程的探索过程。

　　判断一个摄像头是否属于UVC规范可以使用下面方法：

　　1.使用lsusb命令或其它硬件信息查看工具找出摄像头的设备号(Vendor ID)和产品号(Product ID)。如Logitech Quickcam for Notebooks Pro摄像头是046d:08cb；

　　2.查找是否有视频类接口信息

　　lsusb -d 046d:08cb -v | grep "14 Video"

　　如果该摄像头兼容UVC，则会输出类似信息

　　bFunctionClass 14 Video

　　bInterfaceClass 14 Video

　　bInterfaceClass 14 Video

　　bInterfaceClass 14 Video

　　若无以上信息，则是non-UVC设备。

　　项目主页：http://linux-uvc.berlios.de/

　　在Linux下摄像头驱动有三种存在形式，内置于内核(within the kernel)，做为一个外挂的模块(module)，或者是预编译的二进制程序(pre-compiled binary)。

　　Linux内核树会不断合并优秀的驱动。从2.4内核起，ov5xx驱动就已经是内核代码的一部分。从2.6.26开始，Linux内核原生包含uvc 驱动。2.6.27内核又吸收进了gspca/spca5xx系列驱动。常见的Linux发行版所配置的内核，一般都已将这些驱动选项打开，而无需用户另外编译。内核的.config文件中有许多配置变量等式，用来说明内核配置的结果。y表示本编译选项对应的内核代码被静态编译进 Linux内核；m表示本编译选项对应的内核代码被编译成模块；n表示不选择此编译选项。

　　以Fedora12/boot下的config文件为例

　　cat /boot/config-2.6.31.12-174.2.3.fc12.i686 | grep CONFIG_USB_GSPCA

　　CONFIG_USB_GSPCA=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_CONEX=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_ETOMS=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_FINEPIX=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_MARS=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_MR97310A=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_OV519=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_OV534=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_PAC207=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_PAC7311=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_SN9C20X=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_SN9C20X_EVDEV=y

　　CONFIG_USB_GSPCA_SONIXB=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_SONIXJ=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_SPCA500=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_SPCA501=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_SPCA505=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_SPCA506=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_SPCA508=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_SPCA561=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_SQ905=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_SQ905C=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_STK014=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_SUNPLUS=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_T613=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_TV8532=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_VC032X=m

　　CONFIG_USB_GSPCA_ZC3XX=m

　　可以看到gspca系列驱动被编译为模块。当插入摄像头后，使用dmesg命令可以打印出以下信息：

　　usb 1-1.2: new full speed USB device using ehci_hcd and address 6

　　usb 1-1.2: New USB device found, idVendor=046d, idProduct=08af

　　usb 1-1.2: New USB device strings: Mfr=0, Product=0, SerialNumber=0

　　usb 1-1.2: configuration #1 chosen from 1 choice

　　gspca: probing 046d:08af

　　zc3xx: probe 2wr ov vga 0x0000

　　zc3xx: probe sensor -> 0011

　　zc3xx: Find Sensor HV7131R(c)

　　gspca: probe ok

　　这说明该摄像头被识别，且自动挂载了gspca系列下的zc3xx驱动。

　　如果由于某种原因，已配置的内核中没有包括摄像头驱动，可以重新配置内核选项，用新编译的内核替换原有的旧内核。或者是依据设备号及产品号，直接到对应驱动的项目主页，下载源码进行编译。

　　最后总结一下

　　如果你想买一个摄像头，推荐买Logitech的，买符合UVC驱动的，可以到这里挑一款。

　　如果你已经有了一个摄像头，先插进去看看，Linux对它有没有反应。记录dmesg输出信息，记录lsusb输出设备号，以设备号为关键字上Google搜索。

　　参考资源 http://www.tldp.org/HOWTO/Webcam-HOWTO/

　　http://www.chineselinuxuniversity.net/courses/kern el/articles/19988.shtml

　　http://www.quickcamteam.net/

如果你能在http://linux-uvc.berlios.de/找到你的摄像头的ＩＤ，即ＵＶＣ支持的，那么就可以在linux下使用了。

至于从哪个版本开始内核支持ＵＶＣ，官方的话是“Linux 2.6.26 and newer includes the Linux UVC driver natively.”

１、查看摄像头ID：

[root@151 dev]# lsusb

Bus 002 Device 013: ID 0ac8:3313 Z-Star Microelectronics Corp.

0xc8:3313在ＵＶＣ中支持了。

２、插入摄像头后，就可以在/dev/下查看是否有video设备文件:

[root@151 dev]# ls | grep video

video

video0

其中，video是video0的连接。如果没有再现，可能ＵＶＣ没有配置到内核中，重新配置就可以了

（大致在Device DriversàMultimedia devicesàVideo capture adaptersàV4L USB devices下面）。如果内核配置了，

还是不出现，可以使用modprobe uvcvideo来加载该模块。

３、先看看摄像头的相关信息：

lshal | grep Cam

出现：

info.product = 'Vega USB 2.0 Camera.' (string)

usb_device.product = 'Vega USB 2.0 Camera.' (string)

usb.interface.description = 'Vega USB 2.0 Camera.' (string)

info.product = 'Vega USB 2.0 Camera.' (string)

input.product = 'Vega USB 2.0 Camera.' (string)

info.product = 'Vega USB 2.0 Camera.' (string)

对ＵＳＢ有研究的，就很熟悉这些字段。

再看一下系统能不能识别出摄像头：

[root@151 log]# dmesg | grep Cam

uvcvideo: Found UVC 1.00 device Vega USB 2.0 Camera. (0ac8:3313)

input: Vega USB 2.0 Camera. as /class/input/input6

usb 2-7: Product: Vega USB 2.0 Camera.

uvcvideo: Found UVC 1.00 device Vega USB 2.0 Camera. (0ac8:3313)

input: Vega USB 2.0 Camera. as /class/input/input7

usb 2-7: Product: Vega USB 2.0 Camera.

uvcvideo: Found UVC 1.00 device Vega USB 2.0 Camera. (0ac8:3313)

input: Vega USB 2.0 Camera. as /class/input/input8

usb 2-7: Product: Vega USB 2.0 Camera.

[root@151 ~]# dmesg | grep video

pci 0000:05:00.0: Boot video device

Linux video capture interface: v2.00

usbcore: registered new interface driver uvcvideo

uvcvideo 2-7:1.0: usb_probe_interface

uvcvideo 2-7:1.0: usb_probe_interface - got id

uvcvideo: Found UVC 1.00 device Vega USB 2.0 Camera. (0ac8:3313)

uvcvideo 2-7:1.0: usb_probe_interface

uvcvideo 2-7:1.0: usb_probe_interface - got id

uvcvideo: Found UVC 1.00 device Vega USB 2.0 Camera. (0ac8:3313)

uvcvideo 2-7:1.0: usb_probe_interface

uvcvideo 2-7:1.0: usb_probe_interface - got id

uvcvideo: Found UVC 1.00 device Vega USB 2.0 Camera. (0ac8:3313)

哈哈，识别出来了！可以测试了。

４、我使用的软件是luvcview，这个软件google就可以找到的。安装过程很简单，——make，make install就可以了。（哈哈，这里才说）

下面这个过程是测试过程，从看到图像到结束的过程：

[root@151 dev]# luvcview -d /dev/video0 -f yuv -s 640x480   （直接运行luvcview也可）

uvcview verion 0.1.4

size width: 640 height: 480

Video driver: x11

A window manager is available

video /dev/video0

Stop asked

Clean Up done Quit

[root@151 dev]#

解释命令：

-d 设备名，这里/dev/video或/dev/video0都可以，因为它们都是一个文件

-f 格式，有yuv和jpg两种，后者测试不行

-s 大小，能支持的最大尺度可能由luvcview决定，也可能由摄像头决定，（应该是后者，暂没有研究）

更具体的参见luvcview目录下的README文件。

另外，如果没有插入摄像头，即使modprobe uvcvideo也不会出现/dev/video设备文件；插入摄像头，即使没有modprobe uvcvideo，

也会出现/dev/video设备文件，当然这是我的测试，没有代表性，也没有理论根据的。

注：

１、UVC：USB Video Class

２、gspcav不是不再维护，而是在某一版本开始已经纳入内核了，至于哪个版本（2.6.26），就不太清楚了。特此说明。

Servfox和Spcaview 建立嵌入式视频监控系统

一 移植摄像头驱动

目前摄像头（Webcam）在 Linux 中驱动基本成熟，缺少的是应用程序的支持，比如即时通讯工具支持视频的好程序比较少。在国内，大多摄像头的芯片组是Z-Star，也有显示为Vimmicro（和Z-Star是同样的芯片）的。目前Linux下的摄象头驱动可以使用spca5xx，spca5xx是LINUX下的万能摄象头驱动，也支持支持ZC30X系列摄像头。可以从 http://mxhaard.free.fr/download.html 下载。

在 Linux中，硬件的驱动程序，都是由内核支持的；目前比较新内核版本也集成了一些的摄像头驱动。所以支持也是极为正常的。内核对硬件的支持分为内置于和外挂模块两种方便。对于摄像头来说，大多是模块支持的。比如我用的博创开发板就加入了spca5xx摄象头驱动的支持。如果开发板没有加入，可以把spca5xx稍加修改移植到ARM平台下。

二 移植服务器端程序servfox

下载servfox-R1_1_3.tar.gz，解压，进入其目录，观察，发现没有makefile，但有一个makefile.arm，还有一个makefile.386，将makefile.arm改名为makefile，然后修改Makefile文件将CC改成arm-linux-gcc，然后输入命令make编译即可。
将可执行文件servfox复制到nfs共享目录，启动开发板，挂载nfs服务器，运行servfox，出错，提示为找到该命令，老问题，以前遇到过类似问题，原因是该命令为动态链接，而开发板上没有相关的库文件，所以无法运行，解决方法。
1静态链接 回到PC，打开makefile，将所有用到arm-linux-gcc的地方，都加上一个参数-static，其实就三个地方。然后重新编译，在开发板上运行，输入命令：
./servfox -d /dev/video0 -s 320x240 -w 7070

2 动态链接 把生成的动态链接库加载到开发板

运行中遇到的问题，servfox的设备必须是/dev/video0,直接用这个/dev/v4l/video0不行，提示v4l接口错误，建个链接

(ln -s /dev/v4l/video0 /dev/video0)

三 编译客户端程序spcaview

SpcaView 软件包，包括一组工具：
spcaview工具是用来纪录数据流，也能用来播放数据，既可以做采集端，也可以做接收端。
spcaserv 是流媒体服务器
spcacat 简单图片的抓取工具

下载spcaview-20061208.tar.gz，解压，进入其目录，直接编译，make
生成可执行文件spcaview，运行之
./spcaview -g -s 320x240 -w 192.168.141.236:7070

段错误的解决方法：用mmap方法不行，必须要用read方法，运行servfox时加参数-g。

四 Serfox和Spcaview的命令参数

(1)spcaview的命令参数

Spcaview version: 1.1.7 date: 06:11:2006 (C) [email protected]
usage: spcaview [-h -d -n -c -v -j -z -g -l -s -m -a -f -b -t -p] [-i inputfile
| -o outputfile]
-h      print this message
-d      /dev/videoX       use videoX device
-n      norme 0->pal 2->secam 1->ntsc
-c      input channels 0..9 exclude 4 and 5
-v      disable video output for raw recording
-j      disable video output and userspace decoding
-z      compress yuv420p video output with DPSH encoder
-g      use read method for grab instead mmap
-l      default 320x480   use input size 640x480
-s      widthxheight      use specified input size
-m      widthxheight      use specified ouput size
-a      default 0 -> nosound    1-> microphone 2-> mixer output
-f      video format default yuv others options are r16 r24 r32 yuv jpg
-b     enable automatic brightness adjustment
-t     print statistics
-p x getPicture every x seconds
-p x && -o getPicture every x seconds and record in outfile
-w      Address:Port read from Address xxx.xxx.xxx.xxx:Port
-N x    take a x pictures and exit if p is not set p = 1 second
(2)serfox的命令参数

-h      print this message
-d      /dev/videoX       use videoX device
-g      use read method for grab instead mmap
-s      widthxheight      use specified input size
-w      port      server port