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  • USB摄像头UVC免驱于嵌入式中应用。 一、make menuconfig。 二、修改内核配置参数。 1、进入Device Drivers。 2、进入Multimedia support。 3、修改如下。 4、进入Video capture adapters。 5、进入...

    USB摄像头,UVC免驱于嵌入式中应用。

    一、make menuconfig。
    二、修改内核配置参数。

    1、进入Device Drivers。

    2、进入Multimedia support。

    3、修改如下。

    4、进入Video capture adapters。

    5、进入V4L USB devices。

    6、配置如下。

    7、退出并保存,重新编译内核。

    三、查询。

    于/dev下查看,出现video*,说明摄像头识别成功。

     

     

     

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  • 一般的USB摄像头都是UVC免驱的,而且可以方便的插拔和安装,平时最为常用。 一、硬件设备 usb摄像头使用的 罗技c310。(只要是UVC免驱就可以) 二、连接并测试摄像头 lsusb 并将usb摄像头插上 插入usb...

    树莓派外接摄像头,最常用的有两种:CSI摄像头、USB摄像头。当然网络摄像头也是可以的。

    一般的USB摄像头都是UVC免驱的,而且可以方便的插拔和安装,平时最为常用。

     

    一、硬件设备

    usb摄像头使用的 罗技c310。(只要是UVC免驱就可以)

     

    二、连接并测试摄像头

    (1)使用命令检测usb设备:lsusb

    插入usb摄像头后,会显示设备ID和信息,像我的:Bus 001 Device 008: ID 046d:081b Logitech, Inc. Webcam C310

    (2)之后使用命令,查看设备文件名称。

    ls -l /dev/video*

    usb摄像头插入后增加了 video0 和video1 这两个设备,我测试操作这两个都可以用,都是同一个设备。至于为什么跟别人不一样是两个,不得而知。

    之后安装摄像头软件:fswebcam

    sudo apt-get install fswebcam

    安装完成后,使用指令抓拍一张照片。

    fswebcam /dev/video0 --no-banner -r 640x480 ~/image01.jpg

     

    三、常用参数

    fswebcam /dev/video0 --no-banner -r 640x480 ~/image01.jpg 中的参数功能:

    /dev/video0:指定操作设备,像我插入usb摄像头后增加了两个设备,实测 video0 和video1 都可以用,都是同一个摄像头。

    --no-banner:图片上隐藏横幅。

    -r 640x480:设置分辨率 640x480。

    ~/image01.jpg:存储路径,当前用户目录下,保存为 image01.jpg。

     

    fswebcam /dev/video0 -r 640x480 ~/image01.jpg

    在图片上有横幅,上面有时间戳信息。

     

    四、fswebcam详细参数

    --help显示此帮助页面并退出。
     -c,--config <文件名>从文件加载配置。
     -q,--quiet隐藏除错误以外的所有消息。
     -v,--verbose在捕获时显示其他消息
         --version显示版本并退出。
     -l,--loop <seconds>在循环模式下运行。
     -b,--background在后台运行。
     -o,--output <文件名>将日志输出到文件。
     -d,--device <名称>设置要使用的源。
     -i,--input <数字/名称>选择要使用的输入。
     -t,--tuner <number>选择要使用的调谐器。
     -f,--frequency <number>选择使用的频率。
     -p,--palette <名称>选择要使用的调色板格式。
     -D,--delay <数字>设置预捕获延迟时间。 (秒)
     -r,--resolution <size>设置捕获分辨率。
         --fps <framerate>设置捕获帧速率。
     -F,--frames <number>设置要捕获的帧数。
     -S,--skip <number>设置要跳过的帧数。
         --dumpframe <文件名>将原始帧转储到文件。
     -s,--set <名称> = <值>设置控制值。
         --revert恢复原始捕获的图像。
         --flip <direction>翻转图像。 (h,v)
         --crop <大小> [,<偏移量>]裁剪图像的一部分。
         --scale <size>缩放图像。
         --rotate <角度>以直角旋转图像。
         --deinterlace减少交错伪像。
         --invert反转图像颜色。
         --greyscale删除图像的颜色。
         --swapchannels <c1c2>交换通道c1和c2。
         --no-banner隐藏横幅。
         --top-banner将横幅放在顶部。
         --bottom-banner将横幅放在底部。 (默认)
         --banner-colour <colour>设置横幅颜色。 (#AARRGGBB)
         --line-colour <colour>设置横幅线的颜色。
         --text-colour <colour>设置文本颜色。
         --font <[名称] [:大小]>设置字体和/或大小。
         --no-shadow禁用文本阴影。
         --shadow启用文本阴影。
         --title <文本>设置主标题。 (左上方)
         --no-title清除主标题。
         --subtitle <文本>设置字幕。 (左下方)
         --no-subtitle清除字幕。
         --timestamp <格式>设置时间戳格式。 (右上)
         --no-timestamp清除时间戳记。
         --gmt使用GMT代替本地时区。
         --info <文本>设置信息文本。 (右下)
         --no-info清除信息文本。
         --underlay <PNG图像>设置参考图像。
         --no-underlay清除参考底图。
         --overlay <PNG图像>设置覆盖图像。
         --no-overlay清除覆盖。
         --jpeg <factor>输出JPEG图像。 (-1,0-95)
         --png <factor>输出PNG图像。 (-1,0-10)
         --save <文件名>将图像保存到文件。
         --exec <命令>执行命令并等待其完成。

     

     

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  • 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 ...

    我感觉是不是我的UAV驱动出问题了,所以导致摄像头都不能识别到了,可能是之前apt upgrade更新导致的?

    是的,我插入USB摄像头用lsusb能识别到,感觉可能是UVC出了问题

    http://xiaoyatec.com/2018/12/02/ubuntu-16-04-%E5%AE%89%E8%A3%85-uvcvideo%E9%A9%B1%E5%8A%A8/

    默认情况下,ubuntu16.04系统是自带相关驱动的,但某次意外情况,在玩深度摄像头时,不小心把uvcvideo驱动删除了,导致笔记本摄像头无法识别,插入USB网络摄像头时也无法识别:也就是用命令“ls /dev/video*”命令没有任何摄像头信息; 但使用命令“lsusb”命令,能查找到相关摄像头设备信息的。这就是说摄像头设备缺少驱动。一般市面上的USB的网络摄像头使用UVC都是能够驱动的,这个相当与linux下的万能摄像头驱动。

     

    摘自:https://blog.csdn.net/yangzhi113/article/details/8976575?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.control&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.control

    在Linux系统如何识别和打开摄像头

    yangzhi113 2013-05-26 14:59:38 11826 收藏 5

    分类专栏: Linux开发 文章标签: Linux 视频

     

    今晚很高兴,捣鼓了几天,郁闷了几天的事,今天解决了一些了。起码我能在linux下看到摄像头的图像了。

    提起USB摄像在linux下的使用,无论是百度还是Google,出现的多数是法国人写的一个通用驱动程序,即spca5xx,我也是找了很久才找到,——因为在网上看到的那个网站已经不能登陆了,就是说不再维护了(这个后来再作说明),所以找了很久。可惜不能用。因为我make都不通过,出现的错误如下:

    make -C /lib/modules/`uname -r`/build SUBDIRS=/usr/local/gspcav1-20071224 CC=cc modules

    make[1]: Entering directory `/usr/src/linux-2.6.30.2'

      CC [M]  /usr/local/gspcav1-20071224/gspca_core.o

    /usr/local/gspcav1-20071224/gspca_core.c:54:27: error: asm/semaphore.h: No such file or directory

    In file included from /usr/local/gspcav1-20071224/gspca_core.c:845:

    /usr/local/gspcav1-20071224/utils/spcausb.h: In function ‘spca5xxRegRead’:

    /usr/local/gspcav1-20071224/utils/spcausb.h:95: error: implicit declaration of function ‘info’

    /usr/local/gspcav1-20071224/utils/spcausb.h: In function ‘spca_set_interface’:

    /usr/local/gspcav1-20071224/utils/spcausb.h:278: error: implicit declaration of function ‘warn’

    In file included from /usr/local/gspcav1-20071224/gspca_core.c:853:

    /usr/local/gspcav1-20071224/Sunplus-jpeg/sp5xxfw2.h: In function ‘sp5xxfw2_init’:

    /usr/local/gspcav1-20071224/Sunplus-jpeg/sp5xxfw2.h:122: error: called object ‘info’ is not a function

    /usr/local/gspcav1-20071224/Sunplus-jpeg/sp5xxfw2.h:136: error: called object ‘info’ is not a function

    /usr/local/gspcav1-20071224/Sunplus-jpeg/sp5xxfw2.h:141: error: called object ‘info’ is not a function

    /usr/local/gspcav1-20071224/Sunplus-jpeg/sp5xxfw2.h:148: error: called object ‘info’ is not a function

    /usr/local/gspcav1-20071224/Sunplus-jpeg/sp5xxfw2.h:176: error: called object ‘info’ is not a function

    /usr/local/gspcav1-20071224/Sunplus-jpeg/sp5xxfw2.h: In function ‘sp5xxfw2_start’:

    /usr/local/gspcav1-20071224/Sunplus-jpeg/sp5xxfw2.h:214: error: called object ‘info’ is not a function

    /usr/local/gspcav1-20071224/Sunplus-jpeg/sp5xxfw2.h:230: error: called object ‘info’ is not a function

    /usr/local/gspcav1-20071224/gspca_core.c: In function ‘spca5xx_ioctl’:

    /usr/local/gspcav1-20071224/gspca_core.c:2463: error: implicit declaration of function ‘video_usercopy’

    /usr/local/gspcav1-20071224/gspca_core.c: At top level:

    /usr/local/gspcav1-20071224/gspca_core.c:2609: error: unknown field ‘owner’ specified in initializer

    /usr/local/gspcav1-20071224/gspca_core.c:2609: warning: initialization from incompatible pointer type

    /usr/local/gspcav1-20071224/gspca_core.c:2611: error: unknown field ‘type’ specified in initializer

    /usr/local/gspcav1-20071224/gspca_core.c:2615: warning: initialization from incompatible pointer type

    /usr/local/gspcav1-20071224/gspca_core.c: In function ‘spca50x_create_sysfs’:

    /usr/local/gspcav1-20071224/gspca_core.c:2769: error: implicit declaration of function ‘video_device_create_file’

    /usr/local/gspcav1-20071224/gspca_core.c:2780: error: implicit declaration of function ‘video_device_remove_file’

    /usr/local/gspcav1-20071224/gspca_core.c: In function ‘spca5xx_probe’:

    /usr/local/gspcav1-20071224/gspca_core.c:4301: error: incompatible types in assignment

    make[2]: *** [/usr/local/gspcav1-20071224/gspca_core.o] Error 1

    make[1]: *** [_module_/usr/local/gspcav1-20071224] Error 2

    make[1]: Leaving directory `/usr/src/linux-2.6.30.2'

    make: *** [default] Error 2

     

    以我现在的能力,我不能解决,我google过,但得不到好的解决方法。

    更重要的是,现在想找一个几年前驱动支持的摄像头很难啊!现在都流行免驱了——根据OS相关理论,这是不成功的,设备没有驱动哪能访问?他们说的是用户免去安装驱动程序这一步骤,——是这个“免驱”。我买的摄像头不在spca5xx支持范围之中。我好容易找到一个,是小郭用的,摄像头ID刚好是上述驱动所支持的。当时很兴奋,心想,万事俱备,只差编译、测试了。可惜,以失败告终。错误如上所述。

    我试的几个版本为spca5xx-20060501和gspcav1-20071224,都不行。

    在网上找了那么多文章看,但一个也行不通。我不知大家的感受是什么,反正我很郁闷,很无奈。

    后来,在插入我买的摄像头时,使用了lsusb,将ID那一行复制到google中,一不小心,发现了一个好网站:http://linux-uvc.berlios.de/。 上面竟然有我摄像头的ID号!!继续研究,发现有UVC这个东东,我在配置内核时也碰到过,但没有注意,没想到如此有用!后来在一个网站中找到有关使用 UVC驱动摄像头的文章,地址忘了,我也不知是怎么搜索到的。此外还下载一个观看图像的小软件。结果成了!可以显示图像了!

    下面写一下过程:

    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。

    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

    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,就不太清楚了。特此说明。

    3、这次毕业设计所不再编译gspca到内核中了。不支持它,直接使用UVC。

     

    原文请参考:http://weijb0606.blog.163.com/blog/static/131286274201063145356429/

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  • V4L2 简介 作者:onesixthree ...来源:简书 Video for Linuxtwo(Video4Linux2)简称V4L2,是V4L的改进版。V4L2是linux操作系统下用于采集图片、视频和音频数据的API接口,配合适当的视频采集设备和相应...可以对uvc免驱...

    对使用uvc免驱的摄像头的读取视频流

    1. 首先对于Linux系统上的摄像头读取,应该首选基于v4l2的API去进行开发,避免使用Opencv的VideoCapture,因为v4l2提供的API更全面,方便我们获取摄像头的状态。
    2. 面对一个 video 设备 节点可能对应多个视频源,获取对应的视频源。
    3. 在v4l2的基础上采集视频图像,并封装成opencv的cv::Mat 方便后续算法开发使用。
    4. 在以上的需求上,我开发封装了一套C++的接口,以实现对应的功能。
      下面是我开源的实现该功能的代码:
      https://github.com/xxradon/libv4l2_opencv_mat

    下面介绍来源于

    链接:https://www.jianshu.com/p/fd5730e939e7

    https://www.cnblogs.com/edver/p/7749628.html

    感谢分享

    V4L2

    简介

    Video for Linuxtwo(Video4Linux2)简称V4L2,是V4L的改进版。V4L2是linux操作系统下用于采集图片、视频和音频数据的API接口,配合适当的视频采集设备和相应的驱动程序,可以实现图片、视频、音频等的采集。可以对uvc免驱摄像头直接操作。在远程会议、可视电话、视频监控系统和嵌入式多媒体终端中都有广泛的应用。

    V4L2视频采集原理

    V4L2支持内存映射方式(mmap)和直接读取方式(read)来采集数据,前者一般用于连续视频数据的采集,后者常用于静态图片数据的采集。我们一般使用内存映射方式来进行视频采集。
      V4L2采集视频数据的五个步骤:
      首先,打开视频设备文件,进行视频采集的参数初始化,通过V4L2接口设置视频图像的采集窗口、采集的点阵大小和格式;
      其次,申请若干视频采集的帧缓冲区,并将这些帧缓冲区从内核空间映射到用户空间,便于应用程序读取/处理视频数据;
      第三,将申请到的帧缓冲区在视频采集输入队列排队,并启动视频采集;
      第四,驱动开始视频数据的采集,应用程序从视频采集输出队列取出帧缓冲区,处理完后,将帧缓冲区重新放入视频采集输入队列,循环往复采集连续的视频数据;
      第五,停止视频采集。
      打开设备-> 检查和设置设备属性-> 设置帧格式-> 设置一种输入输出方法(缓冲 区管理)-> 循环获取数据-> 关闭设备。
      具体实现流程图如下:
    在这里插入图片描述
    其实其他的都比较简单,就是通过ioctl这个接口去设置一些参数。最主要linux opencv imshow 编译的就是buf管理。他有一个或者多个输入队列和输出队列。
      启动视频采集后,驱动程序开始采集一帧数据,把采集的数据放入视频采集输入队列的第一个帧缓冲区,一帧数据采集完成,也就是第一个帧缓冲区存满一帧数据后,驱动程序将该帧缓冲区移至视频采集输出队列,等待应用程序从输出队列取出。驱动程序接下来采集下一帧数据,放入第二个帧缓冲区,同样帧缓冲区存满下一帧数据后,被放入视频采集输出队列。
      应用程序从视频采集输出队列中取出含有视频数据的帧缓冲区,处理帧缓冲区中的视频数据,如存储或压缩。
      最后,应用程序将处理完数据的帧缓冲区重新放入视频采集输入队列,这样可以循环采集,如图所示。

    在这里插入图片描述

    下面主要讲解一下v4l2的主要使用的操作,就是open, close, ioctl

    V4L2(Video For Linux Two) 是内核提供给应用程序访问音、视频驱动的统一接口。V4L2 的相关定义包含在头文件<linux/videodev2.h> 中.

    1.设备打开和关闭

    //打开
    #include <fcntl.h>
    int open(const char *device_name, int flags);
    
    //关闭
    #include <unistd.h>
    int close(int fd);
    

    实验使用UVC摄像头,插入后自动生成设备“/dev/vedio0”,打开关闭实例如下

    int fd = open("/dev/video0",O_RDWR);
    
    close(fd);
    

    2. 查询设备属性: VIDIOC_QUERYCAP

    函数使用:

    int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_capability *argp);
    

    v4l2相关结构体定义:

    struct v4l2_capability
    
    {
    
    u8 driver[16]; // 驱动名字
    
    u8 card[32]; // 设备名字
    
    u8 bus_info[32]; // 设备在系统中的位置
    
    u32 version;// 驱动版本号
    
    u32 capabilities;// 设备支持的操作
    
    u32 reserved[4]; // 保留字段
    
    };
    

    capabilities 常用值:

    V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE // 是否支持图像获取
    

    例如:显示设备信息

    struct v4l2_capability cap;
    ioctl(fd,VIDIOC_QUERYCAP,&cap);
    //printf(“Driver Name:%s\nCard Name:%s\nBus info:%s\nDriver Version:%u.%u.%u\n”,cap.driver,cap.card,cap.bus_info,cap.capabilities);
    std::cout << "driver:" << cap.driver << " capabilities:" << std::hex << cap.capabilities <<  " mandatory:" << mandatoryCapabilities << std::dec;
    std::cout << "card:" << cap.card <<	" Bus info: " << cap.bus_info;
    
    

    3. 设置视频的制式和帧格式

    制式包括PAL,NTSC,帧的格式个包括宽度和高度等。

    相关函数:

    int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_fmtdesc *argp);
    
    int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_format *argp);
    

    相关结构体:

    struct v4l2_format
    {
    enum v4l2_buf_type type; // 帧类型,应用程序设置
    
    union fmt
    {
    struct v4l2_pix_format pix; // 视频设备使用
    
    struct v4l2_window win;
    
    struct v4l2_vbi_format vbi;struct v4l2_sliced_vbi_format sliced;
    
    u8 raw_data[200];
    
    };
    };
    

    v4l2_format 结构体用来设置摄像头的视频制式、帧格式等,在设置这个参数时应先填 好 v4l2_format 的各个域,如 type(传输流类型),fmt.pix.width(宽),

    fmt.pix.heigth(高),fmt.pix.field(采样区域,如隔行采样),fmt.pix.pixelformat(采样类型,如 YUV4:2:2),然后通过 VIDIO_S_FMT 操作命令设置视频捕捉格式。

    v4l2_cropcap 结构体用来设置摄像头的捕捉能力,在捕捉上视频时应先先设置v4l2_cropcap 的 type 域,再通过 VIDIO_CROPCAP 操作命令获取设备捕捉能力的参数,保存于 v4l2_cropcap 结构体中,包括 bounds(最大捕捉方框的左上角坐标和宽高),defrect(默认捕捉方框的左上角坐标和宽高)等。

    3.1 查询并显示所有支持的格式:VIDIOC_ENUM_FMT

    int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_fmtdesc *argp);
    v4l2_fmtdesc结构体定义:

    struct v4l2_fmtdesc
    
    {
    
    u32 index;// 要查询的格式序号,应用程序设置
    
    enum v4l2_buf_type type; // 帧类型,应用程序设置
    
    u32 flags;// 是否为压缩格式
    
    u8 description[32]; // 格式名称
    
    u32 pixelformat;// 格式
    
    u32 reserved[4]; // 保留
    
    };
    

    例:显示所有支持的格式

    struct v4l2_fmtdesc fmtdesc;
     fmtdesc.index=0;
     fmtdesc.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
     printf("Support format:\n");
    
    while(ioctl(fd, VIDIOC_ENUM_FMT, &fmtdesc) != -1)
    {
      printf("\t%d.%s\n",fmtdesc.index+1,fmtdesc.description);
    
      fmtdesc.index++;
    }
    

    5.2 查看或设置当前格式: VIDIOC_G_FMT, VIDIOC_S_FMT
    检查是否支持某种格式:VIDIOC_TRY_FMT

    相关函数:

    int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_format *argp);
    

    v4l2_format结构体定义

    struct v4l2_format
    
    {
    
    enum v4l2_buf_type type; // 帧类型,应用程序设置
    
    union fmt
    
    {
    
    struct v4l2_pix_format pix; // 视频设备使用
    
    struct v4l2_window win;
    
    struct v4l2_vbi_format vbi;struct v4l2_sliced_vbi_format sliced;
    
    u8 raw_data[200];
    
    };
    
    };
    
    struct v4l2_pix_format
    
    {
    
    u32 width;// 帧宽,单位像素
    
    u32 height;// 帧高,单位像素
    
    u32 pixelformat;// 帧格式
    
    enum v4l2_field field;
    
    u32 bytesperline;
    
    u32 sizeimage;
    
    enum v4l2_colorspace colorspace;
    
    u32 priv;
    
    };
    

    例:显示当前帧的相关信息

        struct v4l2_format fmt;
         fmt.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; 
        ioctl(fd, VIDIOC_G_FMT, &fmt);
        
        printf("Current data format information:\n\twidth:%d\n\theight:%d\n",fmt.fmt.pix.width,fmt.fmt.pix.height);
        
        struct v4l2_fmtdesc fmtdesc; 
        fmtdesc.index=0; 
        fmtdesc.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; 
        while(ioctl(fd,VIDIOC_ENUM_FMT,&fmtdesc)!=-1)
        
        {
        
            if(fmtdesc.pixelformat & fmt.fmt.pix.pixelformat)
            
            {
            
                printf("\tformat:%s\n",fmtdesc.description);
                
                break;
            
            }
            
            fmtdesc.index++;
        
        }
    

    例:检查是否支持某种帧格式(如RGB32)

        struct v4l2_format fmt;
        fmt.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; 
        fmt.fmt.pix.pixelformat=V4L2_PIX_FMT_RGB32; 
        if(ioctl(fd,VIDIOC_TRY_FMT,&fmt)==-1) 
            if(errno==EINVAL)
                printf("not support format RGB32!\n");
    

    4. 图像的缩放 VIDIOC_CROPCAP

    相关函数:

    int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_cropcap *argp);
    
    int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_crop *argp);
    
    int ioctl(int fd, int request, const struct v4l2_crop *argp);
    

    相关结构体:

    Cropping 和 scaling 主要指的是图像的取景范围及图片的比例缩放的支持。Crop 就 是把得到的数据作一定的裁剪和伸缩,裁剪可以只取样我们可以得到的图像大小的一部分, 剪裁的主要参数是位置、长度、宽度。而 scale 的设置是通过 VIDIOC_G_FMT 和 VIDIOC_S_FMT 来获得和设置当前的 image 的长度,宽度来实现的。看下图

    image

    我们可以假设 bounds 是 sensor 最大能捕捉到的图像范围,而 defrect 是设备默认 的最大取样范围,这个可以通过 VIDIOC_CROPCAP 的 ioctl 来获得设备的 crap 相关的属 性 v4l2_cropcap,其中的 bounds 就是这个 bounds,其实就是上限。每个设备都有个默 认的取样范围,就是 defrect,就是 default rect 的意思,它比 bounds 要小一些。这 个范围也是通过 VIDIOC_CROPCAP 的 ioctl 来获得的 v4l2_cropcap 结构中的 defrect 来表示的,我们可以通过 VIDIOC_G_CROP 和 VIDIOC_S_CROP 来获取和设置设备当前的 crop 设置。

    4.1 设置设备捕捉能力的参数

    相关函数:

    int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_cropcap *argp);
    

    v4l2_cropcap结构体定义:

    
    struct v4l2_cropcap
    
    {
    
    enum v4l2_buf_type type; // 数据流的类型,应用程序设置
    
    struct v4l2_rect bounds; // 这是 camera 的镜头能捕捉到的窗口大小的局限
    
    struct v4l2_rect defrect; // 定义默认窗口大小,包括起点位置及长,宽的大小,大小以像素为单位
    
    struct v4l2_fract pixelaspect; // 定义了图片的宽高比
    
    };
    

    6.2 设置窗口取景参数 VIDIOC_G_CROP 和 VIDIOC_S_CROP
    相关函数:

    int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_crop *argp);
    
    int ioctl(int fd, int request, const struct v4l2_crop *argp);
    

    相关结构体:

    struct v4l2_crop
    
    {
    
    enum v4l2_buf_type type;// 应用程序设置
    
    struct v4l2_rect c;
    
    }
    

    7.video Inputs and Outputs

    VIDIOC_G_INPUT 和 VIDIOC_S_INPUT 用来查询和选则当前的 input,一个 video 设备 节点可能对应多个视频源,比如 saf7113 可以最多支持四路 cvbs 输入,如果上层想在四 个cvbs视频输入间切换,那么就要调用 ioctl(fd, VIDIOC_S_INPUT, &input) 来切换。

    VIDIOC_G_INPUT and VIDIOC_G_OUTPUT 返回当前的 video input和output的index.

    相关函数:

    int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_input *argp);
    

    v4l2_input结构体定义:

    struct v4l2_input {
    __u32 index;/* Which input*/
    __u8 name[32]; /* Label*/
    __u32 type;/* Type of input*/
    __u32 audioset;/* Associated audios (bitfield)*/
    __u32 tuner;/* Associated tuner*/
    v4l2_std_id std;
    __u32 status;
    __u32 reserved[4];
    };
    

    我们可以通过VIDIOC_ENUMINPUT and VIDIOC_ENUMOUTPUT 分别列举一个input或者 output的信息,我们使用一个v4l2_input结构体来存放查询结果,这个结构体中有一个 index域用来指定你索要查询的是第几个input/ouput,如果你所查询的这个input是当前正 在使用的,那么在v4l2_input还会包含一些当前的状态信息,如果所 查询的input/output 不存在,那么回返回EINVAL错误,所以,我们通过循环查找,直到返回错误来遍历所有的 input/output. VIDIOC_G_INPUT and VIDIOC_G_OUTPUT 返回当前的video input和output 的index.

    例: 列举当前输入视频所支持的视频格式

    struct v4l2_input input;
    
    struct v4l2_standard standard;
    
    memset (&input, 0, sizeof (input));
    
    //首先获得当前输入的 index,注意只是 index,要获得具体的信息,就的调用列举操作
    
    if (-1 == ioctl (fd, VIDIOC_G_INPUT, &input.index)) {
    
    perror (”VIDIOC_G_INPUT”);
    
    exit (EXIT_FAILURE);
    
    }
    
    //调用列举操作,获得 input.index 对应的输入的具体信息
    
    if (-1 == ioctl (fd, VIDIOC_ENUMINPUT, &input)) {
    
    perror (”VIDIOC_ENUM_INPUT”);
    
    exit (EXIT_FAILURE);
    
    }
    
    printf (”Current input%s supports:\n”, input.name); memset (&standard, 0, sizeof (standard)); standard.index = 0;
    
    //列举所有的所支持的 standard,如果 standard.id 与当前 input 的 input.std 有共同的
    //bit flag,意味着当前的输入支持这个 standard,这样将所有驱动所支持的 standard 列举一个
    
    //遍,就可以找到该输入所支持的所有 standard 了。
    
    while (0 == ioctl (fd, VIDIOC_ENUMSTD, &standard)) {
    
    if (standard.id & input.std)
    
    printf (%s\n”, standard.name);
    
    standard.index++;
    
    }
    
    /* EINVAL indicates the end of the enumeration, which cannot be empty unless this device falls under the USB exception.*/
    
    if (errno != EINVAL || standard.index == 0) {
    
    perror (”VIDIOC_ENUMSTD”);
    
    exit (EXIT_FAILURE);
    
    }
    

    6. Video standards

    相关函数:

    v4l2_std_id std_id; //这个就是个64bit得数
    
    int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_standard *argp);
    

    v4l2_standard结构体定义:

    typedef u64 v4l2_std_id;
    
    struct v4l2_standard {
    
    u32 index;
    
    v4l2_std_id id;
    
    u8 name[24];
    
    struct v4l2_fract frameperiod; /* Frames, not fields */
    
    u32 framelines;
    
    u32 reserved[4];
    
    };
    

    当然世界上现在有多个视频标准,如NTSC和PAL,他们又细分为好多种,那么我们的设 备输入/输出究竟支持什么样的标准呢?我们的当前在使用的输入和输出正在使用的是哪 个标准呢?我们怎么设置我们的某个输入输出使用的标准呢?这都是有方法的。

    查询我们的输入支持什么标准,首先就得找到当前的这个输入的index,然后查出它的 属性,在其属性里面可以得到该输入所支持的标准,将它所支持的各个标准与所有的标准 的信息进行比较,就可以获知所支持的各个标准的属性。一个输入所支持的标准应该是一 个集合,而这个集合是用bit与的方式用一个64位数字表示。因此我们所查到的是一个数字。

    Example: Information about the current video standard v4l2_std_id std_id; //这个就是个64bit得数

    struct v4l2_standard standard;
    
    // VIDIOC_G_STD就是获得当前输入使用的standard,不过这里只是得到了该标准的id
    
    // 即flag,还没有得到其具体的属性信息,具体的属性信息要通过列举操作来得到。
    
    if (-1 == ioctl (fd, VIDIOC_G_STD, &std_id)) { //获得了当前输入使用的standard
    
    // Note when VIDIOC_ENUMSTD always returns EINVAL this is no video device
    
    // or it falls under the USB exception, and VIDIOC_G_STD returning EINVAL
    
    // is no error.
    
    perror (”VIDIOC_G_STD”);
    
    exit (EXIT_FAILURE);
    
    }
    
    memset (&standard, 0, sizeof (standard));
    
    standard.index= 0; //从第一个开始列举
    
    // VIDIOC_ENUMSTD用来列举所支持的所有的video标准的信息,不过要先给standard
    
    // 结构的index域制定一个数值,所列举的标 准的信息属性包含在standard里面,
    
    // 如果我们所列举的标准和std_id有共同的bit,那么就意味着这个标准就是当前输
    
    // 入所使用的标准,这样我们就得到了当前输入使用的标准的属性信息
    
    while (0 == ioctl (fd, VIDIOC_ENUMSTD, &standard)) {
    
    if (standard.id & std_id) {
    
    printf (”Current video standard:%s\n”, standard.name);
    
    exit (EXIT_SUCCESS);
    
    }
    
    standard.index++;
    
    }
    
    /* EINVAL indicates the end of the enumeration, which cannot be empty unless this device falls under the USB exception.*/
    
    if (errno == EINVAL || standard.index == 0) {
    
    perror (”VIDIOC_ENUMSTD”);
    
    exit (EXIT_FAILURE);
    
    }
    

    7. 申请和管理缓冲区

    应用程序和设备有三种交换数据的方法,直接 read/write、内存映射(memory mapping)和用户指针。这里只讨论内存映射(memory mapping)。

    7.1 向设备申请缓冲区 VIDIOC_REQBUFS

    相关函数:

    int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_requestbuffers *argp);
    

    相关结构体:

    
    struct v4l2_requestbuffers
    
    {
    
    u32 count;// 缓冲区内缓冲帧的数目
    
    enum v4l2_buf_type type; // 缓冲帧数据格式
    
    enum v4l2_memory memory; // 区别是内存映射还是用户指针方式
    
    u32 reserved[2];
    
    };
    

    注:enum v4l2_memoy

    {
    
    V4L2_MEMORY_MMAP, V4L2_MEMORY_USERPTR
    
    };
    
    //count,type,memory 都要应用程序设置
    

    例:申请一个拥有四个缓冲帧的缓冲区

    struct v4l2_requestbuffers req;
    
    req.count=4; req.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    
    req.memory=V4L2_MEMORY_MMAP;
    
    ioctl(fd,VIDIOC_REQBUFS,&req);  
    

    7.2 获取缓冲帧的地址,长度:VIDIOC_QUERYBUF

    相关函数:

    int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_buffer *argp);
    

    相关结构体:

    struct v4l2_buffer
    
    {
    
    u32 index;//buffer 序号
    
    enum v4l2_buf_type type; //buffer 类型
    
    u32 byteused;//buffer 中已使用的字节数
    
    u32 flags;// 区分是MMAP 还是USERPTR
    
    enum v4l2_field field;
    
    struct timeval timestamp; // 获取第一个字节时的系统时间
    
    struct v4l2_timecode timecode;
    
    u32 sequence;// 队列中的序号
    
    enum v4l2_memory memory; //IO 方式,被应用程序设置
    
    union m
    
    {
    
    u32 offset;// 缓冲帧地址,只对MMAP 有效
    
    unsignedlong userptr;
    
    };
    
    u32 length;// 缓冲帧长度
    
    u32 input;
    
    u32 reserved;
    
    };
    

    9.3 内存映射MMAP 及定义一个结构体来映射每个缓冲帧。

    相关结构体:

      struct buffer
    
    {
    
    void* start;
    
    unsigned int length;
    
    }*buffers;
    

    相关函数:

    #include <sys/mman.h>
    
    void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset)
      
    
    //addr 映射起始地址,一般为NULL ,让内核自动选择
    
    //length 被映射内存块的长度
    
    //prot 标志映射后能否被读写,其值为PROT_EXEC,PROT_READ,PROT_WRITE, PROT_NONE
    
    //flags 确定此内存映射能否被其他进程共享,MAP_SHARED,MAP_PRIVATE
    
    //fd,offset, 确定被映射的内存地址 返回成功映射后的地址,不成功返回MAP_FAILED ((void*)-1)
    
    相关函数:
    
    int munmap(void *addr, size_t length);// 断开映射
    //addr 为映射后的地址,length 为映射后的内存长度
    
    例:将四个已申请到的缓冲帧映射到应用程序,用buffers 指针记录。
    
    复制代码
    buffers = (buffer*)calloc (req.count, sizeof (*buffers));
    
    if (!buffers) {
    
    // 映射
    
    fprintf (stderr,"Out of memory/n");
    
    exit (EXIT_FAILURE);
    
    }
    
    for (unsigned int n_buffers = 0; n_buffers < req.count; ++n_buffers)
    
    {
    
    struct v4l2_buffer buf;
    
    memset(&buf,0,sizeof(buf));
    
    buf.type= V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    
    buf.memory= V4L2_MEMORY_MMAP;
    
    buf.index= n_buffers;
    
    // 查询序号为n_buffers 的缓冲区,得到其起始物理地址和大小
    
    if (-1 == ioctl (fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf))
    
    exit(-1);
    
    buffers[n_buffers].length= buf.length;
    
    // 映射内存
    
    buffers[n_buffers].start=mmap (NULL,buf.length,PROT_READ | PROT_WRITE ,MAP_SHARED,fd, buf.m.offset);
    
    if (MAP_FAILED == buffers[n_buffers].start)
    
    exit(-1);
    
    }
    

    8. 缓冲区处理好之后,就可以开始获取数据了

    8.1 启动 或 停止数据流 VIDIOC_STREAMON, VIDIOC_STREAMOFF

    int ioctl(int fd, int request, const int *argp);
    
    //argp 为流类型指针,如V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE.
    

    10.2 在开始之前,还应当把缓冲帧放入缓冲队列:

    VIDIOC_QBUF// 把帧放入队列

    VIDIOC_DQBUF// 从队列中取出帧

    int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_buffer *argp);
    

    例:把四个缓冲帧放入队列,并启动数据流

    unsigned int i;
    
    enum v4l2_buf_type type;
    
    for (i = 0; i < 4; ++i) // 将缓冲帧放入队列
    
    {
    
    struct v4l2_buffer buf;
    
    buf.type= V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    
    buf.memory= V4L2_MEMORY_MMAP;
    
    buf.index= i;
    
    ioctl (fd, VIDIOC_QBUF,&buf);
    
    }
    
    type= V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    
    ioctl (fd, VIDIOC_STREAMON,&type);
    
    // 这有个问题,这些buf 看起来和前面申请的buf 没什么关系,为什么呢?
    

    例:获取一帧并处理

    struct v4l2_buffer buf; CLEAR (buf);
    
    buf.type= V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; buf.memory= V4L2_MEMORY_MMAP;
    
    ioctl (fd, VIDIOC_DQBUF,&buf); // 从缓冲区取出一个缓冲帧
    
    process_image (buffers[buf.index.]start);//
    
    ioctl (fdVIDIOC_QBUF&buf); //
    
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    现在绝大多数摄像头所采用的是免驱摄像头,一般有两种传输格式,YUY2和MJPG, 前者是无压缩图像格式的视频,系统资源占用少(因为不用解码),不需要解码器,缺点是帧率稍慢(受限于USB分配的带宽), 后者是相当于...
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  • 手头有一个UVC(usb video class)摄像头(也称为免驱摄像头),就顺便学习了一下V4L2编程 ,写代码的过程中参考了前辈的博客,觉得写的非常的好,特将链接贴在这里 ... 关于V4L2讲解的可以学习前辈的博客,这里只是...
  • 使用V4L2读取摄像头并在LCD上显示

    千次阅读 2019-01-30 18:21:20
    我的环境是友善之臂的fire3,Ubuntu1604,使用的是uvc免驱摄像头 大致的工作流程如下 一、获取摄像头图片 1、打开摄像头 2、获取摄像头的一些信息,比如支持的格式等等 3、设置摄像头的一些参数,比如输出格式...
  • 手头有一个UVC(usb video class)摄像头(也称为免驱摄像头),就顺便学习了一下V4L2编程 ,写代码的过程中参考了前辈的博客,觉得写的非常的好,特将链接贴在这里 ...关于V4L2讲解的可以学习前辈的博客,这里只是写...
  • 本文转自迅为《i.MX6ULL开发板使用手册》第九十六章 i.MX6ULL终结者手册下载链接 ... ...本章节使用的资料已经放到了开发板网盘资料中,路径为:11_Linux 系统...本章节介绍如何在Qt5文件系统测试USB免驱摄像头,...
  • UVC 摄像头在 RK3399 上的应用

    千次阅读 2019-11-18 10:13:08
    UVC 全称 USB Video Class 、是 USB-IF 定制的一套标准,所有遵循这一标准的 USB 接口摄像头在 Windows Linux 等系统下,几乎能直接使用,达到类似免驱的效果。 当然了,并不是说真正的不需要驱动,而是只要某个 USB...
  • 支持带麦克风的USB网络摄像头UVC视频采集卡,并且设备必须支持MJPEG格式! 不支持麒麟940及以前的SoC! 推荐Android 5.0及以上系统运行,一些修改过的ROM可能无法运行。《USB双摄像头》可以让你的Android设备通过...
  •  内核中自带了满足uvc格式的摄像头驱动,如果你手中的摄像头满足uvc规范,该摄像头就是免驱,只需要对内核进行配置,将uvc模块对应的代码编译到uImage 判断摄像头满足uvc格式规范?  #:' lsusb  再将摄像头插入...
  • ubuntu-Linux系统读取USB摄像头数据(uvc)

    千次阅读 2017-12-26 12:22:59
    我想现在用的摄像头UVC免驱的。根据国嵌的教程中有一个gspca摄像头的程序。我发现把gspca的采集程序用到uvc上时,在显示图像的时候提示没有huffman表。但是在显示gspca的摄像头时却没有问题。为此特别找了以下的...
  • UVC(USB Video Class)规范

    热门讨论 2011-12-09 15:53:18
    最新USB Video Class 1.1规范,开发UVC免驱USB摄像头必读资料

空空如也

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