怎樣在嵌入式Linux系統中使用攝像頭

　　USB 攝像頭

　　1)。 從USB攝像頭顯示視頻

　　攝像頭接入系統后，會(huì )在/dev目錄下面顯示對應的設備videox，x可以是0，1，2等等，取決于接入的攝像頭數量。

　　請使用下面管道來(lái)全屏顯示對應的攝像頭視頻

　　$ 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和驅動(dòng)框架，它支持多種USB攝像頭以及其他設備;元件v4l2src屬于 Video4Linux2插件，用于讀取Video4Linux2設備的視頻幀，這里即為USB攝像頭。Ffmpegcolorspace元件是一個(gè)用于轉換多種顏色格式的過(guò)濾器，攝像頭設備視頻數據通常使用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桌面標準的 videosink元件。

　　在當前情況下，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)設置一些參數來(lái)設定顯示效果如尺寸，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的源數據會(huì )被存儲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元件聲明視頻源數據來(lái)自于一個(gè)文件而不是視頻設備如攝像頭。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 )數據。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。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運行Ubuntu Linux主機

　　VF61 IP = 192.168.0.8

　　Ubuntu IP = 192.168.0.7

　　在VF61上面運行下面管道

　　$ 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，然后再到另外一臺運行Ubuntu Linux主機

　　Ubuntu IP = 192.168.0.12

　　在VF61上面運行下面管道

　　$ 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

　　本文著(zhù)重展示了通過(guò)GStreamer 元件，管道在Embedded Linux設備上面應用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，可以結合本文一起來(lái)充分理解相關(guān)應用。

　　本文所做示例下VF61 CPU和MEM占用率比較請見(jiàn)下圖，可見(jiàn)NXP/Freescale Vybrid VF61 處理器盡管沒(méi)有獨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用，結合其非常有競爭力的成本，使其成為性?xún)r(jià)比非常高的產(chǎn)品。但是如果對視頻處理有更高的要求如嵌入式視覺(jué)系統，則建議考慮處理能力更強勁并含有獨立GPU的基于NXP/Freescale i.MX6處理器的產(chǎn)品，如Toradex Colibri/Apalis i.MX6 模塊。