当前位置: article > 正文

嵌入式安防监控项目——安防监控实现_嵌入式摄像头录像功能开发

作者：花生_TL007 | 2024-03-21 09:47:07

踩

嵌入式摄像头录像功能开发

一、视频流原理与移植

二、mjpeg-streamer视频图像的显示

一、视频流原理与移植

视频就是告诉切换的图像，当他一秒钟闪过超过15张图片就会形成视频，一般电影是24，这个专业术语叫帧数（FPS）。

嵌入式有个专门的方向就是处理视频和声音的处理

首先随便买个USB接口的摄像头，通过A9的驱动传给JPEG图像库，在通过mjpeg-streamer视频流服务器传给网页。

二、mjpeg-streamer视频图像的显示

2.1 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.

2.2环境

主机环境：ubuntu 12.04.4 LTS

目标机：Cortex-A9

主机工具链：gcc-4.6.4

交叉工具链：arm-none-linux-gnueabi-

摄像头：xxx

2.3查看我的摄像头信息

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。

2）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

[127598.091966] usb 1-1: new high-speed USB device number 29 using ehci-pci

[127598.519721] usb 1-1: New USB device found, idVendor=057e, idProduct=030a

[127598.519728] usb 1-1: New USB device strings: Mfr=48, Product=96, SerialNumber=0

[127598.519731] usb 1-1: Product: USB Camera

[127598.519733] usb 1-1: Manufacturer: Guillemot Corporation

[127598.560887] uvcvideo: Found UVC 1.00 device USB Camera (057e:030a)

[127598.574918] input: USB Camera as /devices/pci0000:00/0000:00:11.0/0000:02:03.0/usb1/1-1/1-1:1.0/input/input10

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。

如果将用 ls /dev/video* 查看设备节点

fengjunhui@ubuntu:~$ ls /dev/video0

/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。

（现在的摄像头说是免驱其实是因为他使用的通用型驱动）

4）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： 0110。

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。

5）安装并使用 xawtv 测试 (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/video0

或者：（推荐）

2）使用应用程序茄子（cheese）
输入命令：sudo apt-get install cheese
装好后，终端输入命令：

cheese

，即可打开。

如果接入虚拟机在这设置

插上拔出dmesg可以查看

2.4驱动移植过程

1，添加驱动支持USB储存设备。

1. 进入 USB support（需要让USB设备正常工作，串口设备正常工作）

添加驱动支持USB储存设备。

（根据《系统移植实验手册-V2.pdf》在我们的设备树中添加USB的设备信息） ==== 关键步骤

进入内核目录：cd linux-3.14
#make menuconfig

Device Drivers --->

   [*] USB support --->

       <*>     EHCI HCD (USB 2.0) support

       <*>     EHCI support for Samsung S5P/EXYNOS SoC Series

       <*>     USB Mass Storage support

       <*>   USB3503 HSIC to USB20 Driver

       USB Physical Layer drivers --->

              <*> Samsung USB 2.0 PHY controller Driver

   SCSI device support --->

       <*> SCSI device support

       <*> SCSI disk support

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

如图配置：

再进入 Media USB Adapters

Device Drivers --->
<*> Multimedia support --->
<*>Media USB Adapters --->

如图配置

4. 进入 GSPCA base webcams

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

如图配置

5. 进入 V4L platform devices
Device Drivers --->

<*> Multimedia support --->

<*>V4L platform devices --->

如图配置

6. 编译内核
#make uImage

重新拷贝到我们的tftp目录下。

usbphy: usbphy@125B0000 {
   #address-cells = <1>;
   #size-cells = <1>;
   compatible = "samsung,exynos4x12-usb2phy";
   reg = <0x125B0000 0x100>;
   ranges;
   clocks = <&clock 2>, <&clock 305>;
   clock-names = "xusbxti", "otg";
   usbphy-sys {
       reg = <0x10020704 0x8 0x1001021c 0x4>;
   };
};
ehci@12580000 {
   status = "okay";
   usbphy = <&usbphy>;
};
usb3503@08 {
   compatible = "smsc,usb3503";
   reg = <0x08 0x4>;
   connect-gpios = <&gpm3 3 1>;
   intn-gpios = <&gpx2 3 1>;
   reset-gpios = <&gpm2 4 1>;
   initial-mode = <1>;
};

在设备树中添加usb信息

make uImage

make dtbs

cp arch/arm/boot/dts/exynos4412-fs4412.dtb ~/tftpboot/

cp arch/arm/boot/uImage ~/tftpboot/

2.5mjpg-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

3)配置源码

cd jpeg-8b

./configure --prefix=/home/fengjunhui/securitymonitor/mjpeg-streamer/video/jpegarm --host=arm-none-linux-gnueabi

(注意：--prefix表示最终生成的库和头文件等存放的目录，自己指定一个存在的路径就可以，

后面编译mjpeg-streamer的时候回用到，此处必须使用绝对路径，--host=arm-none-linux-gnueabi --host表示生成的库的运行平台，注意是两个 - ，末尾不能加- ，./configure 之后为一行命令)

比如我的路径： pwd

/home/fengjunhui/securitymonitor/mjpeg-streamer/video/jpegarm

(这个目录建议自己创建一个在mjpeg-streamer的上一级目录下)

4)编译

make

5)安装

make install

6)拷贝库到文件系统中

sudo cp /home/fengjunhui/securitymonitor/mjpeg streamer/video/jpegarm/lib/* /home/fengjunhui/source/rootfs/lib

./configure --prefix=/home/book/nfs_rootfs/mjpg-streamer/video/jpegarm/ --host=arm-none-linux-gnueabi
make

make install

（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

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

2、进入其目录

cd /home/mjpg/mjpg-streamer-code-182/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/fengjunhui/securitymonitor/mjpeg-streamer/video/jpegarm/include

修改

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

为（注意还是一行，不要直接复制粘贴，根据实际情况思考来做）

(CC)(CFLAGS) -L /home/fengjunhui/securitymonitor/mjpeg-streamer/video/jpegarm/lib –o @inputuvc.cv4l2uvc.lojpegutils.lodynctrl.lo(LFLAGS)

注：/home/fengjunhui/securitymonitor/mjpeg-streamer/video/jpegarm/lib就是上面移植jpeg库后生成的lib、include的目录的路径，千万不要写错了

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

编译：make CC=arm-linux-gcc

在mjpg-streamer生成了

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

小问题：

make CC=arm-linux-gcc

make: svnversion: Command not found

解决方案：sudo apt-get install subversion

安装之前先更新一下软件包的源和依赖：

Sudo apt-get update 更新软件源

Sudo apt-get -f install 更新依赖

再次编译：

make

Nothing to be done for `all'.

先

make clean,

然后再

make CC=arm-linux-gcc

查看生成的库和可执行的文件：

fengjunhui@ubuntu:~/securitymonitor/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

5、在开发板建立mjpg-streamer安装目录（关键性的拷贝过程）

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

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

cp mjpg_streamer /home/fengjunhui/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

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

解决方案：

插上USB摄像头，查看设备节点： ls /dev/video0
如果没有设备节点，则参考《ttyUSB0设备节点不显示的解决方案.doc》

视频流格式错误：

cannot be displayed because it contains errors

修改start.sh文件，加参数-y，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。

1、当编译mjpg-stream-r63时出错

[root@wu mjpg-stream-r63]# make CC=arm-linux-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”即可。

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（这里需要保证你拷贝的库是ARM格式的 file libjpeg.so.8 ）

cp /home/fengjunhui/securitymonitor/mjpeg-streamer/video/jpegarm/lib/ /home/fengjunhui/source/rootfs/lib

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

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

cp mjpg-stream /home/fengjunhui/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”

在开发板中加上这些，这样在启动时就会自动启动视频流和boa服务器

声明：本文内容由网友自发贡献，不代表【wpsshop博客】立场，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有侵权的内容，请联系我们。转载请注明出处：https://www.wpsshop.cn/w/花生_TL007/article/detail/280151