【正文】 中的坐標(biāo) . y y windows 中的坐標(biāo) . width The width of the image capture. height The height of the image capture. chromakey A host order RGB32 value for the chroma key. flags Additional capture flags. clips A list of clipping rectangles. (Set only) clipcount The number of clipping rectangles. (Set only) （ 5） video_mbuf 利用 mmap進行映射的幀的信息 size 每幀大小 Frames 最多支持的幀數(shù) Offsets 每幀相對基址的偏移 （ 6） video_mmap 用于 mmap 關(guān)鍵步驟 1）打開視頻： int v4l_open(char *dev, v4l_device *vd) { 畢業(yè) 設(shè)計論文 17 if (!dev) dev = ”/dev/video0”。 return 1。 if (v4l_get_picture(vd)) retu rn 1。 } 2）讀 video_capability 中信息 成功后可讀取 vdcapability各分量 int v4l_get_capability(v4l_device *vd) { if (ioctl(vd fd, VIDIOCGCAP, amp。 return 1。 } 3）讀 video_picture中信息 int v4l_get_picture(v4l_device *vd) { if (ioctl(vd fd, VIDIOCGPICT, amp。 return 1。 畢業(yè) 設(shè)計論文 18 } 成功后可讀取圖像的屬性 4）改變 video_picture中分量的值（可以不做的） 先為分量賦新值，再調(diào)用 VIDIOCSPICT vd = 65535。(vdpicture)) 0) { perror(VIDIOCSPICT)。 } 5）初始化 channel （可以不做的） 必須先做得到 vdcapability中的信息 int v4l_get_channels(v4l_device *vd) { int i。 i vd 。 if (ioctl(vd fd, VIDIOCGCHAN, amp。 return 1。 } 6）關(guān)閉設(shè)備 int v4l_close(v4l_device *vd) { close(vd fd)。 畢業(yè) 設(shè)計論文 19 }[5] Ioctl函數(shù)介紹 從上面代碼段中可以看到 ioctl函數(shù)頻繁的出現(xiàn)，下面我們來介紹一下 ioctl函數(shù)。也就是說， read/write讀寫的數(shù)據(jù)是 inband數(shù)據(jù)，是 I/O操作的主體，而 ioctl命令傳送的是控制信息，其中的數(shù)據(jù)是輔助的數(shù)據(jù)。 ioctl函數(shù)是文件結(jié)構(gòu)中的一個屬性分量，就是說如果你的驅(qū)動程序提供了對ioctl的支持，用戶就可以在用 戶程序中使用 ioctl函數(shù)控制設(shè)備的 I/O通道。例如，我們可以在驅(qū)動程序中實現(xiàn) write的時候檢查一下是否有特殊約定的數(shù)據(jù)流通過，如果有的話，那么后面就跟著控制命令（一般在 socket編程中常常這樣做）。 所以，我們就使用 ioctl來實現(xiàn)控制的功能 。 int ioctl(int fd, ind cmd, ?) ； [7] 畢業(yè) 設(shè)計論文 20 截取圖象的方法 mmap（內(nèi)存映射）方式截取視頻 在這部分涉及到下面幾個函數(shù)，它們配合來完成最終圖像采集的功能。 extern int v4l_grab_init(v4l_device *, int, int)：該函數(shù)完成圖像采集前的初始化工作。 extern int v4l_grab_sync(v4l_device *)：該函數(shù)用來完成截取圖像的同步工作，在截取一幀圖像后調(diào)用，返回表明一幀截取結(jié)束 [6]。普通文件被映射到進程地址空間后，進程可以向訪問普通內(nèi)存一樣對文件進行訪問，不必再調(diào)用 read()， write（）等操作。進程 A可以即時看到進程 B對共享內(nèi)存中數(shù)據(jù)的更新，反之亦然。 設(shè)置 picture的屬性 初始化 video_mbuf，以得到所映射的 buffer的信息 ioctl(vdfd, VIDIOCGMBUF, amp。 Prot：指定共享內(nèi)存的訪問權(quán)限 PROT_READ（可讀） , PROT_WRITE （可寫） , 畢業(yè) 設(shè)計論文 21 PROT_EXEC （可執(zhí)行）。 if ((vd map = mmap(0, vd, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, vdfd, 0)) 0) { perror(v4 l_mmap_init:mmap)。 } return 0。(vdmmap)) 。frame) 0) { perror(v4l_sync:VIDIOCSYNC)。 } 若成功，表明一幀截取已完成。 ********關(guān)于雙緩沖 ************ video_bmuf = 2。 //當(dāng)前采集的是哪一幀 畢業(yè) 設(shè)計論文 22 int framestat[2]。 采集工作結(jié)束后調(diào)用 munmap取消綁定 munmap(vdmap, vd) 在實際應(yīng)用時還可以采用緩沖隊列等方式。返回值為實際讀寫的字符數(shù) int len 。 len = read(vd?fd,vd? vdmap, vd?*vd?* 畢業(yè) 設(shè)計論文 23 5 圖像在 LCD 屏上的顯示 Framebuffer 的介紹 Framebuffer 在 Linux 中是作為設(shè)備來實現(xiàn)的，它是對圖形硬件的一種抽象 [1]，代表著顯卡中的幀緩沖區(qū)（ Framebuffer）。 Framebuffer 的優(yōu)點在于它是一種低級的通用設(shè)備，而且能夠跨平臺工作，比如Framebuffer既可以工作在 x86平臺上，也能工作在 PPC平臺上，甚至也能工作在 m68k和 SPARC 等平臺上，在很多嵌入式設(shè)備上 Framebuffer 也能正常工作。 從用戶的角度來看， Framebuffer 設(shè)備與其它設(shè)備并沒有什么不同。對于常見的計算機系統(tǒng)而言， 32 個 Framebuffer 設(shè)備已經(jīng)綽綽有余了（至少作者還沒有看到過有 32 個監(jiān)視器的計算機）。通常，使用 Framebuffer的程序通過環(huán)境變量 FRAMEBUFFER 來取得要使用的 Framebuffer 設(shè)備，環(huán)境變量FRAMEBUFFER 通常被設(shè)置為 ”/dev/fb0” 。最常見的用法是將 Framebuffer 設(shè)備通過 mmap()映射到內(nèi)存中，這樣可以大大提高 IO效率 [8]。 畢業(yè) 設(shè)計論文 24 define pcolor_24to16(p) ((short)((((*(p)amp。0xff)2)5) |(((*(p+2)amp。特別是隨著 USB2． 0的推出， USB的高傳輸速率必將使其在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的優(yōu)勢更加明顯，同時會使其在更廣闊的領(lǐng)域得到更深層次地應(yīng)用。 但由于時間的倉促和技術(shù)水平的有限，本系統(tǒng)也存在有不足之處，只完成了基本的圖像采集和顯示功能，還有很多功能有待假如，例如在網(wǎng)絡(luò)傳輸方面使用網(wǎng)線連接設(shè)備，圖像存儲，圖像處理等。 畢業(yè) 設(shè)計論文 26 參考文獻 [1] 李 霏，王 讓定，徐 霽 . 基于嵌入式 Linux 的多路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 . 寧波大學(xué) 縱橫智能軟件研究所 [2] 張倩，尤一鳴 .基于嵌入式 Linux的視頻監(jiān)控系統(tǒng) .天津工業(yè)大學(xué) [3] 李敏 .基于 ARM和 Linux的圖像采集與傳輸系統(tǒng) . 安徽理工大學(xué) [4] 韓國三星 [5] Daily3．基于 Vide04Linux的 USB攝像頭圖像采集實現(xiàn) [6] 尤晉元． UNIX環(huán)境高級編科 [M]．第 2版．北京：機械工業(yè)出 版社， 20xx： 78． 72 [7] Linux設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計入門 ：／／ linux． chinaunix．． ltechdoe／ beginner／ 20xx／ 02／ 06／1060928． shtml [8] Jonathan Corbet,Alessandro Rubini， Greg KroahHartman著，魏永明等譯． Linux設(shè)備驅(qū)動程序 [M]．第 3版．北京：中國電力出版社 [9] 劉富強．?dāng)?shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用 [M]．第 l版．北京：機械 T業(yè)出版社 [10] 孫紀(jì)坤，張小全．嵌入式 linux系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)詳解一基于 ARM[M]．第 l版．北京：人民郵電出版社 [11] Bill Dirks、 Hans Verkuil、 Martin Rubli ， Video for Linux Two API Specification Revision [12] Ron Frank． Porting application software in the embedded system envimnment Electronic engineering[J]， 20xx 畢業(yè) 設(shè)計論文 27 致 謝 三 年的讀 書生活在這個季節(jié)即將劃上一 個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。 偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻給一位平凡的人，我的導(dǎo)師。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計中被我引用或參考的論著的作