一、V4l2更新緩衝Buffer的方法

 回顧上一節中，我們使用v4l2控制usb 攝像頭，對攝像頭的靜態圖片採集流程操作過程可以歸納為圖1：

圖1 靜態圖片採集流程圖

所用到的函式和引數都在旁邊標註出。可以看到使用命令VIDIOC_DQBUF將快取中的影象幀取出，然後攝像頭裝置是一直在採集影象，如果沒有更新快取區命令，採集到的新資料是不會被更新到快取中的。v4l2提供了與VIDIOC_DQBUF命令相對的命令VIDIOC_QBUF，我對這個命令的理解就是允許攝像頭裝置將採集影象更新到快取區。假設開闢的快取FIFO大小為4幀，如圖2(a)，當使用VIDIOC_DQBUF命令後，當前幀n從FIFO中取走，FIFO留下一個空缺，如圖2(b)，這種情況下如果使用VIDIOC_QBUF命令，新一幀n+4將被寫入快取，如圖2(c)。

圖2 快取FIFO與VIDIOC_DQBUF命令、VIDIOC_QBUF命令

所以為了實現快取區影象資料的動態更新，需要在每一次處理完資料後使用VIDIOC_QBUF更新快取區，以便下一次VIDIOC_DQBUF獲取到新的一幀資料。因而動態更新快取的視訊採集流程應該如圖3所示：

圖3 動態視訊採集流程

 為此，需要重新定義兩個函式，一個我們定義為get_frame獲取視訊幀：

 1 int VideoDevice::get_frame(void **frame_buf, size_t* len)
 2 {
 3     v4l2_buffer queue_buf;
 4
 
 
 5     queue_buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 6     queue_buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 7 
 8     if(ioctl(fd, VIDIOC_DQBUF, &queue_buf) == -1)
 9     {
10         return FALSE;
11     }
12 
13     *frame_buf = buffers[queue_buf.index].start;
14     *len = buffers[queue_buf.index].length;
 
15     index = queue_buf.index;
16 
17     return TRUE;
18 }

再定義free_frame釋放視訊幀，讓出快取空間準備新的視訊幀資料：

 1 int VideoDevice::free_frame()
 2 {
 3     if(index != -1)
 4     {
 5         v4l2_buffer queue_buf;
 6         queue_buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 7         queue_buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
 8         queue_buf.index = index;
 9 
10         if(ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &queue_buf) == -1)
11         {
12             return FALSE;
13         }
14         return TRUE;
15     }
16     return FALSE;
17 }

 二、Qt的paintEvent事件

在上篇部落格裡面，我們對採集的的視訊幀資料的顯示，採用的方法是使用了一個QLabel和QPixmap，並使用loadfromdata函式將採集的資料轉為QPixmap中的資料，並顯示到QLabel上。這樣的做法導致的結果是QLabel和QPixmap資料只能被更新一次，所以只能顯示靜態圖片。

在完成了視訊快取資料更新後，我們所面臨的問題就是怎麼樣才能把這個資料動態顯示出來。好在Qt提供了視窗重新整理事件paintEvent，在這裡，我們可以使用兩種方式觸發paintEvent事件：

1、使用定時器QTimer，定時為33ms（因為攝像頭的幀頻為30pfs）；

2、不使用定時器，由QLabel自身內容改變產生。這裡採用這種方式。paintEvent函式內容：

 1 void Widget::paintEvent(QPaintEvent *)
 2 {
 3     rs = vd->get_frame((void **)&yuv_buffer,&len);
 4     convert_yuv_to_rgb_buffer(yuv_buffer,rgb_buffer,640,480);
 5 
 6     frame->loadFromData((uchar *)rgb_buffer,640 * 480 * 3);
 7 
 8     ui->label->setPixmap(QPixmap::fromImage(*frame,Qt::AutoColor));
 9 
10     rs = vd->unget_frame();
11 }

三、測試效果

在ubuntu上測試通過後，移植到Zedboard上進行測試，測試視訊：

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