嵌入式开发-网络视频监控学习代码

一个非常不错的学习嵌入式c语言的网络视频监控代码，可以通过它学习视频流传输，视频生成原理，以及视频监控的一些框架思想。

demo框架：

包含的功能
网页端-实时截图，实时视频流查看，具体请看以下截图。

代码结构：

如何在 VMware 中的 Ubuntu 16 系统上调试成功

1. 准备环境

2. 安装必要的库和工具

打开终端并输入以下命令，安装开发所需的库：

sudo apt update sudo apt install build-essential v4l-utils libv4l-dev

3. 检查摄像头是否工作

在终端中使用以下命令，确认摄像头工作正常：

v4l2-ctl --list-devices v4l2-ctl --all

如果检测到了设备 /dev/video0，说明摄像头已连接成功。

4. 编译代码

在代码所在目录中创建一个 Makefile，内容如下：

all: main main: main.o camera.o @gcc -o main main.o camera.o main.o: main.c camera.h @gcc -c main.c camera.o: camera.c camera.h @gcc -c camera.c clean: @rm -f *.o main

然后运行以下命令编译代码：

make

5. 运行程序

使用以下命令运行程序：

sudo ./main

注意：需要使用 sudo 权限来访问 /dev/video0。

以下是实时截图的代码解释：

使用V4L2接口捕获摄像头数据并将其保存为YUV格式文件。主要步骤包括：

• 打开并初始化摄像头。
• 映射内存缓冲区。
• 启动摄像头视频流。
• 等待设备变为可读并捕获一帧数据。

这是一个非常经典的Linux下的V4L2摄像头捕获Demo，适合你作为C语言学习和Linux系统编程的入门项目。你可以尝试修改它来捕获更多帧，或处理其他格式的视频数据。

在Linux系统中使用V4L2（Video4Linux2）接口实现一个简单的摄像头捕获Demo程序。以下是对camera.h、camera.c和main.c的代码逐部分解读，包括函数的作用和代码逻辑。

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camera.h 解析

#define IMG_WIDTH 640
#define IMG_HEIGHT 480

• 设置捕获图像的宽度和高度。

struct camera_t { void *start; int length; };

• 定义一个结构体，用于描述缓冲区的起始地址和长度。

extern int init_camera(const char *dev_path); extern int init_mmap(int fd); extern int start_camera(int fd); extern int read_camera(int fd);

• 声明4个主要函数：
  • init_camera：初始化摄像头设备。
  • init_mmap：初始化内存映射（mmap）。
  • start_camera：启动视频流。
  • read_camera：读取摄像头帧数据。

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camera.c 解析

1. init_camera 函数

int init_camera(const char *dev_path)

• 作用：打开摄像头设备并检查其是否具备视频捕获能力。
• 详细步骤：

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2. init_mmap 函数

int init_mmap(int fd)

• 作用：初始化内存映射，将摄像头的缓冲区从内核空间映射到用户空间。
• 详细步骤：

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3. start_camera 函数

int start_camera(int fd)

• 作用：启动视频流。
• 使用ioctl调用VIDIOC_STREAMON开启摄像头流。

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4. read_camera 函数

int read_camera(int fd)

• 作用：从摄像头读取一帧数据并保存为YUV格式的文件。
• 详细步骤：

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main.c 解析

1. 初始化摄像头设备

int cam_fd = init_camera(“/dev/video0”);

• 打开并初始化摄像头设备，如果失败，则退出程序。

1. 初始化内存映射

if(-1 == init_mmap(cam_fd)){ perror(“init_mmap() failure!”); return -1; }

• 初始化缓冲区的内存映射。

1. 启动摄像头视频流

start_camera(cam_fd);

• 开启摄像头视频流。

1. 设置超时和等待捕获数据

struct timeval tv; tv.tv_sec = 20; tv.tv_usec = 0; fd_set fds; FD_ZERO(&fds); FD_SET(cam_fd, &fds);

• 设置等待超时时间为20秒，并初始化fd_set。

1. 调用select等待摄像头数据

int r = select(cam_fd + 1, &fds, NULL, NULL, &tv); if (0 == r) { printf(“no frame for read!\n”); return 0; }

• 使用select等待摄像头设备变为可读状态。如果超时未捕获到数据，则打印信息并退出。

1. 读取并保存帧数据

if (FD_ISSET(cam_fd, &fds)) { if (-1 == read_camera(cam_fd)) { printf(“read_camera() failure!\n”); return -1; } }

• 如果设备可读，则调用read_camera读取一帧数据并保存为picture.yuv。

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程序工作流程总结

1. 打开并初始化摄像头设备（/dev/video0）。
2. 初始化内存映射，将内核缓冲区映射到用户空间。
3. 启动摄像头视频流。
4. 使用select等待摄像头设备的输入，超时时间为20秒。
5. 如果有数据可读，则读取一帧数据并保存为picture.yuv文件。

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涉及的重要系统调用和函数

VIDIOC_* 系列 ioctl 调用：用于控制摄像头设备。

open：用于打开设备文件。

ioctl：与设备驱动程序交互，用于查询和设置设备属性。

mmap：将设备缓冲区映射到用户空间。

select：等待文件描述符变为可读或写入状态。