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V4L2影象採集+圖片格式轉換(YUYV、RGB、JPEG)

本篇轉自博友https://blog.csdn.net/xuyangwyw/article/details/40476653文章,感謝分享。

廢話不多說,直接開始流程。

1、驅動支援
    在那位法國牙醫的無私奉獻下,Linux核心幾乎支援所有的USB攝像頭,不過要想自己的Linux核心支援USB免驅攝像頭,還需要先配置核心,

Device Drivers  --->
  <*> Multimedia support  --->
  <*>   Video For Linux
  [ ]   Enable Video For Linux API 1 (DEPRECATED)
  [*]   Video capture adapters  ---> 
      [*]   V4L USB devices  ---> 
      <*>   USB Video Class (UVC) 
  [*]     UVC input events device support

    這樣在板子上插入攝像頭後終端就會有顯示:

[[email protected] /]# usb 1-1.1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and a ddress 4
uvcvideo: Found UVC 1.00 device Webcam C110 (046d:0829)
input: Webcam C110 as /class/input/input2

    同時輸入命令:lsusb 也會有相應資訊,在此不就不詳細展開了,網上有很多資料。最主要的是此時進入/dev 目錄下,ls 會新增加一個裝置,我的是video0,不同情況下需自己確認,這個裝置名很重要。至此,Linux核心對攝像頭的驅動支援就沒問題了。


2、開始操作攝像頭
    經典操作v4l2的方法一共也就那麼步,大致為:開啟裝置->檢視裝置功能->設定圖片格式->申請幀緩衝->記憶體對映->幀緩衝入列->開始採集->讀資料(包括處理資料)->幀緩衝重新入列->關閉裝置。看著名字挺霸氣的,其實每一步都是呼叫核心驅動提供的出來的介面就可以了。

2.1 開啟裝置

 fd = open(dev_name, O_RDWR, 0 );//開啟裝置檔案,阻塞模式
    if (fd < 0){
        perror("open /dev/video0  fialed! ");
        return -1;
    }

開啟一個open就OK了,注意此處用的是阻塞模式,如果是非阻塞模式(O_NONBLOCK)的話,即使攝像頭尚未捕獲到資訊,驅動依舊會把快取(DQBUFF)裡的東西返回給應用程式,感覺這樣有點不合理,也懂核心為何要這樣設計。

2.2  檢視裝置功能

    struct v4l2_capability cap;
    ret = ioctl(fd, VIDIOC_QUERYCAP, &cap);//檢視裝置功能
    if (ret < 0)
    {
        perror("requre VIDIOC_QUERYCAP fialed! \n");
        return -1;
    }
    printf("driver:%s\n",cap.driver);
    printf("card:%s\n",cap.card);
    printf("bus_info:%s\n",cap.bus_info);
    printf("version:%d\n",cap.version);
    printf("capabilities:%x\n",cap.capabilities);
            
    if ((cap.capabilities & V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE) == V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE)
    {
        printf("Device %s: supports capture.\n",dev_name);
    }

    if ((cap.capabilities & V4L2_CAP_STREAMING) == V4L2_CAP_STREAMING)
    {
        printf("Device %s: supports streaming.\n",dev_name);
    }

       檢視裝置功能也沒什麼好說的,看程式碼就OK啦。

2.3  設定圖片格式

struct v4l2_format fmt;
    fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    fmt.fmt.pix.width = WIDTH;
    fmt.fmt.pix.height = HEIGHT;
    fmt.fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_YUYV;
    fmt.fmt.pix.field = V4L2_FIELD_INTERLACED;
    if(-1 == ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt)){//設定圖片格式
        perror("set format failed!");
        return -1;
    }
    if(-1 == ioctl(fd, VIDIOC_G_FMT, &fmt)){//得到圖片格式
        perror("set format failed!");
        return -1;
    }
 
    printf("fmt.type:\t\t%d\n",fmt.type);
    printf("pix.pixelformat:\t%c%c%c%c\n", \
            fmt.fmt.pix.pixelformat & 0xFF,\
            (fmt.fmt.pix.pixelformat >> 8) & 0xFF, \
            (fmt.fmt.pix.pixelformat >> 16) & 0xFF,\
            (fmt.fmt.pix.pixelformat >> 24) & 0xFF);
    printf("pix.width:\t\t%d\n",fmt.fmt.pix.width);
    printf("pix.height:\t\t%d\n",fmt.fmt.pix.height);
    printf("pix.field:\t\t%d\n",fmt.fmt.pix.field);

     也是一個命令就完成:VIDIOC_S_FMT,其中WIDTH,HEGHT 是定義的巨集,後面很多地方都要用這兩個引數,定義成巨集比傳參方便。V4L2_PIX_FMT_YUYV 指定輸出格式為YUYV,關於YUYV,RGB等等什麼什麼格式,網上也有很詳細的介紹,比如這篇:談談RGB、YUY2、YUYV、YVYU、UYVY、AYUV。
       當然,圖片格式設定也不只這3個,還有像幀率什麼的也是可以設定的。
       需要注意的是,對於不用的攝像頭,核心有不一樣的支援,並不是你設定了就一定能用,如果核心中該視訊裝置驅動不支援你所設定的影象格式,視訊驅動會重新修改struct v4l2_format結構體變數的值為該視訊裝置所支援的影象格式,所以在程式設計中,設定完所有的視訊格式後,要獲取實際的視訊格式,要重新讀取 struct v4l2_format結構體變數。
   

2.3.1  檢視圖片格式

       

 if(-1 == ioctl(fd, VIDIOC_G_FMT, &fmt)){//得到圖片格式
        perror("set format failed!");
        return -1;
    }
 
    printf("fmt.type:\t\t%d\n",fmt.type); 
    printf("pix.pixelformat:\t%c%c%c%c\n", \
            fmt.fmt.pix.pixelformat & 0xFF,\
            (fmt.fmt.pix.pixelformat >> 8) & 0xFF, \
            (fmt.fmt.pix.pixelformat >> 16) & 0xFF,\
            (fmt.fmt.pix.pixelformat >> 24) & 0xFF);
    printf("pix.width:\t\t%d\n",fmt.fmt.pix.width);
    printf("pix.height:\t\t%d\n",fmt.fmt.pix.height);
    printf("pix.field:\t\t%d\n",fmt.fmt.pix.field); <span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 12px;">    </span>

        對於我們組的攝像頭來說,設定的WIDTH=320,HEGHT=240,但是重新讀取圖片格式後,得到的卻是 WIDTH=176,HEGHT=144,核心只支援這樣,沒辦法......
2.4 申請幀緩衝

    req.count = 4;//申請緩衝數量
    req.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
    ioctl(fd, VIDIOC_REQBUFS, &req);//申請緩衝
    if (req.count < 2)
    {
        perror("buffer memory is Insufficient! \n");
        return -1;
    }

      需要注意的是設定申請幀緩衝數量=4,但不一定就一定有4,一般要求幀緩衝數量大於2,因此有個判斷。測試過最多能申請的數量為23。 

2.5 對映使用者空間 

    yuyv_buffers0 = calloc(req.count, sizeof(*yuyv_buffers0));//記憶體中建立對應空間
    for (n_buffers = 0; n_buffers < req.count; ++n_buffers){
        struct v4l2_buffer buf;//驅動中的一幀
        CLEAR(buf);
        buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
        buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
        buf.index = n_buffers;
 
        if (-1 == ioctl(fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf)){//對映使用者空間
            perror("VIDIOC_QUERYBUF error!\n");
            return -1;
        }
 
        yuyv_buffers0[n_buffers].length = buf.length;
        yuyv_buffers0[n_buffers].start =(char*) mmap(NULL, buf.length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, buf.m.offset);
 
        if (MAP_FAILED == yuyv_buffers0[n_buffers].start){
            close(fd);
            perror("mmap faild! \n");
            return -1;
        }
 
        printf("Frame buffer %d: address = 0x%x, length = %d \n",req.count, (unsigned int)yuyv_buffers0[n_buffers].start, yuyv_buffers0[n_buffers].length);
    }
       

2.6 申請到的緩衝進入佇列
       

    for (i=0; i<n_buffers; ++i)
    {
        struct v4l2_buffer buf;
        CLEAR(buf);
 
        buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
        buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
        buf.index = i;

        //申請到的緩衝進入佇列
        if ( -1 == ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf))
        {
            close(fd);
            perror("VIDIOC_QBUF failed! \n");            
            return -1;
        }
     }      

2.7 開始捕捉影象資料
   

    type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

    //開始捕捉影象資料
    if (-1 == ioctl(fd, VIDIOC_STREAMON, &type))
    {
        close(fd);
        perror("VIDIOC_STREAMON failed!  ");
        exit(-1);
    }   

       函式執行成功後,攝像頭開始採資料,一般來說可以用一個select判斷一幀視訊資料是否採集完成,當視訊裝置驅動完成一幀視訊資料採集並儲存到視訊緩衝區中時,select函式返回,應用程式接著可以讀取視訊資料;否則select函式阻塞直到視訊資料採集完成。

    enum v4l2_buf_type type;
    type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    fd_set fds;
    struct timeval tv;
    int r;
 
    FD_ZERO(&fds);//將指定檔案描述符集清空
    FD_SET(fd, &fds);//在檔案描述符集合中增加一個新的檔案描述符
    tv.tv_sec = 2;//time out
    tv.tv_usec = 0;
    r = select(fd+1, &fds, NULL, NULL, &tv);//判斷攝像頭是否準備好,tv是定時
 
    if(-1 == r){
        if(EINTR == errno){
            printf("select erro! \n");
        }
    }
    else if(0 == r){
        printf("select timeout! \n");//超時
        return 1;
        //exit(EXIT_FAILURE);
    }
    
    read_frame(); //處理一幀資料


2.8 讀資料
     

    file_fd = fopen(path1, "w");//yuyv圖片
    if (file_fd < 0){
          perror("open test_mmap.jpg fialed! \n");
              exit(-1);        
    }
 
    CLEAR(buf);
    buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
    ret = ioctl(fd, VIDIOC_DQBUF, &buf);//出列採集的幀緩衝,成功返回0
    
    //將攝像頭採集得到的yuyv資料寫入檔案中
    if(ret == 0)
    {
        ret = fwrite(yuyv_buffers0[buf.index].start, yuyv_buffers0[buf.index].length, 
                                  1,file_fd);
     
    }

      這裡有個幀緩衝出列的概念,也就是讀取裡面的資料並儲存置檔案中,不過儲存的檔案是yuyv圖片,直接開啟自然是不行的,需要用工具YUVViewer.exe,並且工具軟體裡面的引數配置也必須符合你設定的圖片格式,這樣才能看到真正的效果。到此為止,恭喜你,已經成功的邁出第一步了。是的,你沒聽錯,才第一步,一張圖片要直接在LCD上顯示,要遠端傳送,是不能直接用yuyv資料的,還得經過一系列轉換。
2.9 幀緩衝入列

    ret = ioctl(fd, VIDIOC_QBUF,&buf);//幀緩衝入列
    if(0 != ret){
        printf("VIDIOC_QBUF failed!\n");
        exit(-1);
    }
     

讀取完幀緩衝裡面的資料,別忘了將其入列,方便下次使用。
2.10 關閉裝置
 

static void v4l2_close(void)
{
    int i=0;

    for(i=0; i<n_buffers; ++i){
        if(-1 == munmap(yuyv_buffers0[i].start, yuyv_buffers0[i].length)){
            printf("munmap error! \n");
            exit(-1);
        }
    }
    close(fd);
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

關閉裝置一個close就可以了,不過需要注意的是還有一個解除記憶體對映的工作需要完成。

3.1 yuyv 轉RGB
      以上2.1 - 2.10步驟 只是完成一幀資料採集的過程,實際運用中我們需要的是攝像頭不停的工作,同時還要對資料進行轉換等工作,因此,2.1 - 2.7步只需初始化一次就OK,使用VIDIOC_STREAMON,開始採集資料後2.8,.29要不停地迴圈進行,最後才是2.10,關閉裝置。
      資料的轉換等處理主要集中在2.8步,讀出資料後就進行相應的轉換。
      首先是完成yuyv轉RGB。

void yuyv_to_rgb(unsigned char* yuv,unsigned char* rgb)
{
    unsigned int i;
    unsigned char* y0 = yuv + 0;   
    unsigned char* u0 = yuv + 1;
    unsigned char* y1 = yuv + 2;
    unsigned char* v0 = yuv + 3;
 
    unsigned  char* r0 = rgb + 0;
    unsigned  char* g0 = rgb + 1;
    unsigned  char* b0 = rgb + 2;
    unsigned  char* r1 = rgb + 3;
    unsigned  char* g1 = rgb + 4;
    unsigned  char* b1 = rgb + 5;
   
    float rt0 = 0, gt0 = 0, bt0 = 0, rt1 = 0, gt1 = 0, bt1 = 0;
 
    for(i = 0; i <= (WIDTH * HEIGHT) / 2 ;i++)
    {
        bt0 = 1.164 * (*y0 - 16) + 2.018 * (*u0 - 128); 
        gt0 = 1.164 * (*y0 - 16) - 0.813 * (*v0 - 128) - 0.394 * (*u0 - 128); 
        rt0 = 1.164 * (*y0 - 16) + 1.596 * (*v0 - 128); 
   
        bt1 = 1.164 * (*y1 - 16) + 2.018 * (*u0 - 128); 
        gt1 = 1.164 * (*y1 - 16) - 0.813 * (*v0 - 128) - 0.394 * (*u0 - 128); 
        rt1 = 1.164 * (*y1 - 16) + 1.596 * (*v0 - 128); 
    
      
                   if(rt0 > 250)      rt0 = 255;
        if(rt0< 0)        rt0 = 0;    
 
        if(gt0 > 250)     gt0 = 255;
        if(gt0 < 0)    gt0 = 0;    
 
        if(bt0 > 250)    bt0 = 255;
        if(bt0 < 0)    bt0 = 0;    
 
        if(rt1 > 250)    rt1 = 255;
        if(rt1 < 0)    rt1 = 0;    
 
        if(gt1 > 250)    gt1 = 255;
        if(gt1 < 0)    gt1 = 0;    
 
        if(bt1 > 250)    bt1 = 255;
        if(bt1 < 0)    bt1 = 0;    
                    
        *r0 = (unsigned char)rt0;
        *g0 = (unsigned char)gt0;
        *b0 = (unsigned char)bt0;
    
        *r1 = (unsigned char)rt1;
        *g1 = (unsigned char)gt1;
        *b1 = (unsigned char)bt1;
 
        yuv = yuv + 4;
        rgb = rgb + 6;
        if(yuv == NULL)
          break;
 
        y0 = yuv;
        u0 = yuv + 1;
        y1 = yuv + 2;
        v0 = yuv + 3;
  
        r0 = rgb + 0;
        g0 = rgb + 1;
        b0 = rgb + 2;
        r1 = rgb + 3;
        g1 = rgb + 4;
        b1 = rgb + 5;
    }   
}

       出列幀緩衝後就可以呼叫該函式,rgb 需要先開闢大小為WIDTH * HEIGTH *  3的空間,因為我們用的RGB是24位格式,3個位元組分別代表一個畫素點的R、G、B,根據公式轉換就好了。
        這裡解釋一下為什麼我們要定義:float rt0 = 0, gt0 = 0, bt0 = 0, rt1 = 0, gt1 = 0, bt1 = 0;  for 開始後的前6個公式是對2個畫素點的轉換,結果是浮點數,而且也會大於255,小於0,但是每個畫素點的每一位範圍又只有0到255, 因此緊跟著有6個if判斷,做一個範圍判定。網上有些程式是直接用unsigned char 型變數做變換計算,完了也有個判斷,但是感覺這樣的話因為unsigned char都直接帶強制轉換了,那麼後面的if根本就不會執行,不過怎樣選擇大家可以自己考慮。同時我們的if判斷還有個修正,顏色大於250的都直接置為255,這樣出來的效果明顯要好一點,但是不同的攝像頭,結果肯定有不一樣,請慎重考慮,多實踐。
        說到這裡就不得不吐槽一下我們組領的那個攝像頭了,羅技的,小巧,效果還不錯,但是,別人家的資料出來的顏色排列的是RGB,我們的出來的排列偏偏是BGR,BGR!!!還半天沒反應過來!!!!!!!

3.2  RGB 轉BMP

void rgb_to_bmp(unsigned char* pdata, FILE* bmp_fd)     
{
    //分別為rgb資料,要儲存的bmp檔名 
    int size = WIDTH * HEIGHT * 3 * sizeof(char); // 每個畫素點3個位元組  
    // 點陣圖第一部分,檔案資訊  
    BMPFILEHEADER_T bfh;  
    bfh.bfType = (unsigned short)0x4d42;  //bm  
    bfh.bfSize = size  // data size  
        + sizeof( BMPFILEHEADER_T ) // first section size  
        + sizeof( BMPINFOHEADER_T ) // second section size  
        ;  
    bfh.bfReserved1 = 0; // reserved  
    bfh.bfReserved2 = 0; // reserved  
    bfh.bfOffBits = sizeof( BMPFILEHEADER_T )+ sizeof( BMPINFOHEADER_T );//真正的資料的位置 
//    printf("bmp_head== %ld\n", bfh.bfOffBits); 
    // 點陣圖第二部分,資料資訊  
    BMPINFOHEADER_T bih;  
    bih.biSize = sizeof(BMPINFOHEADER_T);  
    bih.biWidth = WIDTH;  
    bih.biHeight = -HEIGHT;//BMP圖片從最後一個點開始掃描,顯示時圖片是倒著的,所以用-height,這樣圖片就正了  
    bih.biPlanes = 1;//為1,不用改  
    bih.biBitCount = 24;  
    bih.biCompression = 0;//不壓縮  
    bih.biSizeImage = size;  
 
    bih.biXPelsPerMeter = 0;//畫素每米  
  
    bih.biYPelsPerMeter = 0;  
    bih.biClrUsed = 0;//已用過的顏色,為0,與bitcount相同  
    bih.biClrImportant = 0;//每個畫素都重要   
    
    fwrite( &bfh, 8, 1, bmp_fd); 
    fwrite(&bfh.bfReserved2, sizeof(bfh.bfReserved2), 1, bmp_fd);  
    fwrite(&bfh.bfOffBits, sizeof(bfh.bfOffBits), 1, bmp_fd);  
    fwrite(&bih, sizeof(BMPINFOHEADER_T), 1, bmp_fd);  
    fwrite(pdata, size, 1, bmp_fd);   
} 

        說是轉,其實就是一個另存為,只是加個格式頭而已,需要注意的也只有size, biWidth, biHeight 這幾個引數而已,如果你發現你生成的BMP圖是倒立的,改下bih.biHeight = -HEIGHT就OK了。
         需要注意的是對於我們組來說儲存點陣圖只是一個測試方法而已,因為這個時候LCD模組還未準備好,儲存點陣圖就可以直接在windows上檢視結果了,也不需要再用YUVViewer.exe去檢視,很方便。但是由於檔案操作比較耗時,每讀取一幀資料就要操作一次檔案的話,幀率下降也非常明顯,加上儲存點陣圖對於我們這個專案來說明顯沒什麼必要,因此後期的程式中rgb_to_bmp()函式的呼叫是註釋掉了的 ,特此宣告,免得挨磚頭。

3.3 RGB放縮演算法
      前面說過,我們的攝像頭出來的影象解析度只有176 * 144大小,核心自己優化成這樣,花了一下午時間研究核心中的有關v4l2解析度設定的原始碼,奈何自己太菜了,豈是原始碼的對手?還是老老實實用軟體實現圖片放大吧。
      影象放縮演算法有很多種,各有優點,也難免有各自的缺點,要選擇最合適的,實踐才是好辦法。我們組使用的是最臨近插值演算法。關於影象放縮演算法的討論,這裡又有一篇資料:影象放大演算法,這位博主好像也是轉載的,那誰原創的呢?

void rgb_stretch(char* src_buf, char* dest_buf, int des_width, int des_hight)
{
    //最臨近插值演算法
    //雙線性內插值演算法放大後馬賽克很嚴重 而且幀率下降嚴重
    printf("des_width = %d, des_hight = %d \n ",des_width, des_hight);
    double rate_w = (double) WIDTH / des_width;//橫向放大比
    double rate_h = (double) HEIGHT / des_hight;//軸向放大比
    
    int dest_line_size = ((des_width * BITCOUNT +31) / 32) * 4;    
    int src_line_size = BITCOUNT * WIDTH / 8;
    int i = 0, j = 0, k = 0;
    for (i = 0; i < des_hight; i++)//desH 目標高度
    {
        //選取最鄰近的點
        int t_src_h = (int)(rate_h * i + 0.5);//rateH (double)srcH / desH;
        for (j = 0; j < des_width; j++)//desW 目標寬度
        {
            int t_src_w = (int)(rate_w * j + 0.5);                            
            memcpy(&dest_buf[i * dest_line_size] + j * BITCOUNT / 8, \
                &src_buf[t_src_h * src_line_size] + t_src_w * BITCOUNT / 8,\
                BITCOUNT / 8);            
        }
    }   
}

      也嘗試了雙線性內插值演算法,從原理上分析,應該是雙線性內插值演算法效果更好,結果卻不是這樣,為什麼是這樣,我這種菜鳥也弄不明白......
      放大後的資料就適合320 * 240 的LCD屏了,LCD顯示的話,直接將RGB資料放入LCD的幀緩衝就OK了,這裡也不詳說,畢竟是另一位組員的勞動成果嘛。有了Linux系統,就是方便啊,再也不用苦逼的去寫裸機驅動了。
        這裡補充一個第2.8步的詳細呼叫:

int numb = 0;
static int read_frame(char *rgb_buffers)
{
    struct v4l2_buffer buf;
     int ret =0;
    static char path1[30];
    static char path2[30];
    FILE *file_fd;//yuyv 圖片檔案流
    FILE *bmp_fd;//bmp 圖片檔案流 
 
    numb ++;
 
    sprintf(path1, "./test_mmap%d.jpg", numb);//檔名    
    sprintf(path2, "./image%d.bmp", numb);    
    printf("path1=%s,  path2=%s  %d\n", path1, path2, numb);
 
    file_fd = fopen(path1, "w");//yuyv圖片
    if (file_fd < 0){
          perror("open test_mmap.jpg fialed! \n");
              exit(-1);        
    }
    bmp_fd = fopen(path2, "w");//bmp圖片
    if (bmp_fd < 0){
        perror("open image.bmp failed!");    
        exit(-1);        
    }
    CLEAR(buf);
    buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
    ret = ioctl(fd, VIDIOC_DQBUF, &buf);//出列採集的幀緩衝,成功返回0
    if(0 != ret){
        printf("VIDIOC_DQBUF failed!\n");
        exit(-1);
    }
    
    yuyv_to_rgb(yuyv_buffers0[buf.index].start, rgb_buffers);//yuyv -> rgb24
    
    rgb_stretch(rgb_buffers, dest_buffers, DEST_WIDTH, DEST_HEIGHT);//176 X 144 -> 320 X 240 
    
    rgb24_to_rgb565(dest_buffers, rgb565_buffers);//rgb24 -> rgb565
    
    ret = fwrite(yuyv_buffers0[buf.index].start, yuyv_buffers0[buf.index].length, 1, file_fd);//將攝像頭採集得到的yuyv資料寫入檔案中
    if(ret <= 0){
        printf("write yuyv failed!\n");
        exit(-1);
    }
    
    rgb_to_bmp(rgb565_buffers, bmp_fd);//rgb -> bmp
 
    ret = ioctl(fd, VIDIOC_QBUF,&buf);//幀緩衝入列
    if(0 != ret){
        printf("VIDIOC_QBUF failed!\n");
        exit(-1);
    }
    fclose(file_fd);
    fclose(bmp_fd);
    return 1;
}

這個函式,呼叫了以上3.1 - 3.3 列舉出來的所有函式,當然了,是先放大還是先儲存怎樣怎樣的,大家都可以自己調整。


3.4 RGB 轉JPEG 

        如果本文以上所有部分對您來說,都沒有任何價值,那既然都到這裡了,或許可以繼續翻翻?說不定接下來的內容您會很感興趣哦!
        眾說周知,jpeglib 是一個強大的jpeg類庫,直接呼叫裡面的一些介面函式,就能直接實現一些異常複雜的jpeg處理。但老版jpeglib 最不好的地方就是隻支援檔案流的輸入輸出,不支援從記憶體中解壓或者壓縮至記憶體中,實際工程中哪會處處都是檔案操作???因此用起來挺麻煩的,也照著網上的資料,修改了jpeglib的原始碼,結果渣渣技術,一執行就報段錯誤,搞了2天,放棄了,請教老師,結果,一句程式碼就解決了我2天的麻煩。哪句程式碼?
       首先是編譯原始碼和準備開發環境。
       1.感覺編譯jpeglib ,準備環境也沒有網上那些資料說得那麼簡單樣,因此在此還是簡單介紹下jpeglib的編譯以及使用環境的準備。
       下載原始碼,注意最好是用新版的jpeglib-8b 版,因為老版本貌似是不支援記憶體中操作的(當然也沒下載到老版原始碼,沒實驗,有興趣的同學可以試試),這裡有個連結,自己的資源:jpegsrc.v8b.tar.gz。
2.解壓。
3.配置:
        ./configure CC=/opt/arm-cortex_a8/bin/arm-cortex_a8-linux-gnueabi-gcc LD=/opt/arm-cortex_a8/bin/arm-cortex_a8-linux-gnueabi-ld --host=arm-linux --prefix=/opt/arm-cortex_a8/arm-cortex_a8-linux-gnueabi  --exec-prefix=/opt/arm-cortex_a8/arm-cortex_a8-linux-gnueabi  --enable-shared  --enable-static 
       配置好後,make,沒報錯,就make install , 千萬不能忘記make install  !!!
       make install 成功後會在我的/opt/arm-cortex_a8/arm-cortex_a8-linux-gnueabi/lib下生成5個庫:libjpeg.a lalibjpeg.la libjpeg.so libjpeg.so.8 libjpeg.so.8.0.2 ,會在我的/opt/arm-cortex_a8/arm-cortex_a8-linux-gnueabi/include下生成4個頭檔案:jconfig.h jerror.h jmorecfg.h jpeglib.h, 這幾個庫和標頭檔案是後面會用到。
       注:(1)針對ARM下使用的jpeglib,CC:交叉編譯工具鏈,CC 後面接的路徑就是我的交叉編譯器的路徑,你的在哪裡自己才清楚啊;  LD:連結用,同上; --host:指定主機,得是arm-linux,網上有資料說是arm-unkown-linux, 實測不行;--prefix:生成的標頭檔案存放目錄;  --exec-prefix:生成的動態庫靜態庫存放目錄,這個很關鍵,必須得是arm-cortex_a8/arm-cortex_a8-linux-gnueabi;--enable-shared : 用GNU libtool編譯成動態連結庫 。想強調的一點是以上幾個引數,大家最好都配置上,注意嚴格檢查路徑,"="前後不要留空格,網上有些資料只說了要配置CC,LD,沒說配置host,結果自然還是使用不了。
               (2)如果ARM板子是掛載的根檔案系統,那還必須把那5個庫拷貝到rootfs/lib 目錄下。
               (3)如果你是要在PC機上使用jpeglib 庫的話,那麼只需把生成庫的路徑改為/lib 或者 /usr/lib 就行了。
         4.所謂的準備開發環境,一是上面剛剛說的在正確的位置下準備好那5個庫,二是還需要把那4個頭檔案放到你的工程目錄下,這樣基本上就沒問題了。
        心裡沒底的同學可以先測試下jpeglib庫能否使用,只需在一個最簡單的.C中,包含<jpeglib.h>,編譯時加上-ljpeg ,編譯(這個編譯器一定得是你上面配置的CC後面跟的那編譯器哦!)不報錯,那就是真正的沒問題了。反之,報XXXXlib 找不到,XXXX.h 找不到,那就得好好檢查上面幾步了。
庫準備好了就可以直接用了:

long rgb_to_jpeg(const char *rgb, char *jpeg)
{
    long jpeg_size;
    struct jpeg_compress_struct jcs;
    struct jpeg_error_mgr jem;
    JSAMPROW row_pointer[1];
    int row_stride;
    
    jcs.err = jpeg_std_error(&jem);
    jpeg_create_compress(&jcs);
    
    jpeg_mem_dest(&jcs, jpeg, &jpeg_size);//就是這個函式!!!!!!!
    
    jcs.image_width = WIDTH;
    jcs.image_height = HEIGHT;
 
    jcs.input_components = 3;//1;
    jcs.in_color_space = JCS_RGB;//JCS_GRAYSCALE;
 
    jpeg_set_defaults(&jcs);
    jpeg_set_quality(&jcs, 180, TRUE);
    
    jpeg_start_compress(&jcs, TRUE);
    row_stride =jcs.image_width * 3;
    
    while(jcs.next_scanline < jcs.image_height){//對每一行進行壓縮
        row_pointer[0] = &rgb[jcs.next_scanline * row_stride];
        (void)jpeg_write_scanlines(&jcs, row_pointer, 1);
    }
    jpeg_finish_compress(&jcs);
    jpeg_destroy_compress(&jcs);
 
#ifdef JPEG    //jpeg 儲存,測試用
    FILE *jpeg_fd;
    
    sprintf(path3, "./jpeg%d.jpg", numb);
    jpeg_fd = fopen(path3,"w");
    if(jpeg_fd < 0 ){
        perror("open jpeg.jpg failed!\n");
        exit(-1);
    }
    
    fwrite(jpeg, jpeg_size, 1, jpeg_fd);
    close(jpeg_fd);
#endif 
    return jpeg_size;
}

        上面的程式碼註釋不是很詳細,jpeglib 詳細使用方法看這篇部落格就OK:利用jpeglib壓縮影象為jpg格式,想必大家也發現了,是的,如果你用的是jpeg_stdio_dest()函式,那麼就是檔案操作,最後壓縮完成的結果直接儲存在檔案中,反之,如果你用的是jpeg_mem_dest()函式,那麼壓縮完成的結果就儲存在記憶體中。
注:再次宣告,我用的jpeglib 是-8b 版本,老版本是否支援jpeg_mem_dest() 函式,我沒驗證過..........

        這裡有一個以上功能的完整版程式,完整版與上面的程式碼片段有稍許不同,請注意。Linux 下V4l2攝像頭採集圖片,實現yuyv轉RGB,RGB轉BMP,RGB伸縮,RGB轉JPEG(儲存到記憶體中),JPEG經UDP傳送功能,或者您也可以直接到我的資源中去下載。

        到此為止,大功告成!!!