怎樣在嵌入式Linux系統(tǒng)中使用攝像頭

　　USB 攝像頭

　　1)。 從USB攝像頭顯示視頻

　　攝像頭接入系統(tǒng)后，會(huì)在/dev目錄下面顯示對(duì)應(yīng)的設(shè)備videox，x可以是0，1，2等等，取決于接入的攝像頭數(shù)量。

　　請(qǐng)使用下面管道來(lái)全屏顯示對(duì)應(yīng)的攝像頭視頻

　　$ gst-launch v4l2src device=/dev/videox ! ffmpegcolorspace ! ximagesink

　　// Video4Linux2插件是一個(gè)用于捕捉和播放視頻的API和驅(qū)動(dòng)框架，它支持多種USB攝像頭以及其他設(shè)備;元件v4l2src屬于 Video4Linux2插件，用于讀取Video4Linux2設(shè)備的視頻幀，這里即為USB攝像頭。Ffmpegcolorspace元件是一個(gè)用于轉(zhuǎn)換多種顏色格式的過(guò)濾器，攝像頭設(shè)備視頻數(shù)據(jù)通常使用YUV顏色格式，而顯示器通常使用RGB顏色格式。Ximagesink元件是一個(gè)X桌面標(biāo)準(zhǔn)的 videosink元件。

　　在當(dāng)前情況下，我們可以通過(guò)“top”命令看到目前CPU占有率為77.9%

　　另外，也可以通過(guò)設(shè)置一些參數(shù)來(lái)設(shè)定顯示效果如尺寸，幀率等，如下面示例限定顯示尺寸為320x240，此時(shí)CPU占有率下降為28.2%

　　$ gst-launch v4l2src device=/dev/videox ! ‘video/x-raw-yuv，width=320，height=240，framerate=30/1’ ! ffmpegcolorspace ! ximagesink

　　2)。 同時(shí)顯示兩路USB攝像頭

　　使用下面通道來(lái)同時(shí)顯示兩路攝像頭，這里我們使用Logitech HD 720P攝像頭和另外一種普通的MJPEG攝像頭，在這種情況下CPU占用率為64.8%。

　　$ gst-launch v4l2src device=/dev/videox ! ‘video/x-raw-yuv，width=320，height=240，framerate=30/1’ ! ffmpegcolorspace ! ximagesink v4l2src device=/dev/video1 ‘video/x-raw-yuv，width=320，height=240，framerate=30/1’ ! ffmpegcolorspace ! ximagesink

　　3)。 錄制USB攝像頭視頻

　　使用下面管道來(lái)錄制MP4格式攝像頭視頻

　　$ gst-launch --eos-on-shutdown v4l2src device=/dev/videox ! ffenc_mjpeg ! ffmux_mp4 ! filesink location=video.mp4

　　//--eos- on-shutdown參數(shù)用于正確關(guān)閉文件。ffenc_mjpeg元件是MJPEG格式編碼器。ffmux_mp4是MP4格式合成器。 filesink元件聲明來(lái)自v4l2的源數(shù)據(jù)會(huì)被存儲(chǔ)為文件而不是顯示于ximagesink元件，另外也可以任意指定文件存儲(chǔ)位置。

　　在這種情況下錄制攝像頭視頻CPU占有率8%左右。

　　4)。 視頻播放

　　使用下面管道來(lái)播放上面錄制的視頻

　　$ gst-launch filesrc location=video.mp4 ! qtdemux name=demux demux.video_00 ! queue ! ffdec_mjpeg ! ffmpegcolorspace ! ximagesink

　　//filesrc元件聲明視頻源數(shù)據(jù)來(lái)自于一個(gè)文件而不是視頻設(shè)備如攝像頭。ffdec_mjpeg元件為MJPEG格式解碼器。

　　在這種情況下，由于所錄制視頻為攝像頭最高分辨率，因此CPU占有率為95%左右。

　　5)。 通過(guò)HTTP播放視頻

　　使用下面管道播放特定URL視頻

　　$ gst-launch souphttpsrc location=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4b/MS_Diana_genom_Bergs_slussar_16_maj_2014.webm ! matroskademux name=demux demux.video_00 ! queue ! ffdec_vp8 ! ffmpegcolorspace ! ximagesink

　　// souphttpsrc元件用于通過(guò)HTTP接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。和播放本地視頻不同，一個(gè)存放視頻文件的網(wǎng)絡(luò)地址制定給了location參數(shù)。ffdec_vp8元件是webm格式解碼器。

　　在這種情況下，CPU占用率為40%左右。

　　6)。 通過(guò)TCP串流攝像頭視頻

　　這里配置串流VF61攝像頭視頻到另外一臺(tái)運(yùn)行Ubuntu Linux主機(jī)

　　VF61 IP = 192.168.0.8

　　Ubuntu IP = 192.168.0.7

　　在VF61上面運(yùn)行下面管道

　　$ gst-launch v4l2src device=/dev/video1 ! video/x-raw-yuv，width=320，height=240 ! ffmpegcolorspace ! ffenc_mjpeg ! tcpserversink host=192.168.0.7 port=5000

　　然后在Ubuntu上面運(yùn)行下面管道來(lái)查看視頻流

　　$ gst-launch tcpclientsrc host=192.168.0.8 port=5000 ! jpegdec ! autovideosink

　　這里使用Logitech HD 720P攝像頭，CPU占有率為65%左右。

　　在VF61上面使用D-Link IP 攝像頭

　　1)。 顯示攝像頭視頻

　　這里使用D-Link DSC-930L 攝像頭，并設(shè)置視頻流為average quality JPEG格式，320x240分辨率，幀率為15/1‘，IP = 192.168.0.200

　　使用下面管道來(lái)顯示攝像頭視頻

　　$ gst-launch -v souphttpsrc location=’http://192.168.0.200/video.cgi‘ is-live=true ! multipartdemux ! decodebin2 ! ffmpegcolorspace ! ximagesink

　　2)。 視頻錄制

　　使用下面管道來(lái)錄制視頻

　　$ gst-launch --eos-on-shutdown –v souphttpsrc location=’http://192.168.0.200/video.cgi‘ is-live=true ! multipartdemux ! decodebin2 ! ffmpegcolorspace ! ffenc_mjpeg ! ffmux_mp4 ! filesink location=stream.mp4

　　在這種情況下，CPU占有率為40% 左右。

　　3)。 通過(guò)TCP串流視頻到另一個(gè)IP地址

　　這里配置串流IP攝像頭視頻到VF61，然后再到另外一臺(tái)運(yùn)行Ubuntu Linux主機(jī)

　　Ubuntu IP = 192.168.0.12

　　在VF61上面運(yùn)行下面管道

　　$ gst-launch --eos-on-shutdown –v souphttpsrc location=’http://192.168.0.200/video.cgi‘ is-live=true ! multipartdemux ! decodebin2 ! ffmpegcolorspace ! ffenc_mjpeg ! Tcpserversink host=192.168.0.12 port 5000

　　然后在Ubuntu上面運(yùn)行下面管道來(lái)查看視頻流

　　$ gst-launch tcpclientsrc host=192.168.0.8 port=5000 ! jpegdec ! autovideosink

　　在這種情況下，VF61 CPU占用率為95% 左右。

　　總結(jié)

　　本文著重展示了通過(guò)GStreamer 元件，管道在Embedded Linux設(shè)備上面應(yīng)用USB或IP攝像頭，相關(guān)的更多管理使用示例還可以從網(wǎng)絡(luò)上面找到很多，可以結(jié)合本文一起來(lái)充分理解相關(guān)應(yīng)用。

　　本文所做示例下VF61 CPU和MEM占用率比較請(qǐng)見(jiàn)下圖，可見(jiàn)NXP/Freescale Vybrid VF61 處理器盡管沒(méi)有獨(dú)立的硬件視頻處理單元也基本上可以勝任基本的攝像頭視頻應(yīng)用，結(jié)合其非常有競(jìng)爭(zhēng)力的成本，使其成為性價(jià)比非常高的產(chǎn)品。但是如果對(duì)視頻處理有更高的要求如嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)，則建議考慮處理能力更強(qiáng)勁并含有獨(dú)立GPU的基于NXP/Freescale i.MX6處理器的產(chǎn)品，如Toradex Colibri/Apalis i.MX6 模塊。