基于ARMLinux的视频采集及无线通信系统源程序.docx
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基于ARMLinux的视频采集及无线通信系统源程序
基于ARM-Linux的视频采集及无线通信系统——源代码
#ifndefQT_V4L_H
#defineQT_V4L_H
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
classQCheckBox;
classQGridLayout;
classQHBoxLayout;
classQLabel;
classQMovie;
classQSlider;
classQToolButton;
#defineDEBUG_PRINT
#defineMAX_WIDTH176//320
#defineMAX_HEIGHT144//240
#defineDEFAULT_DEVICE"/dev/video0"
#defineBUFLEN255
typedefstructv4l_struct
{
intfd;
/*包含摄像头设备的基本信息（设备名称、支持的最大最小分辨率、信号源信息等），分别对应着结
构体中成员变量name[32],maxwidth,maxheight,minwidth,minheight,channels（信号源个数），type等。
*/
structvideo_capabilitycapability;
/*关于各个信号源的属性，如channel（信号源编号）、name（名称）、tuners（信号源通道）、type（类型）、
Norm（制式）等。
*/
structvideo_channelchannel[8];
/*包含采集到图像的各种属性，如brightness（亮度）、hue（色调）、color（颜色）、
contrast（对比度）、whiteness（色度）、depth（深度）、palette（调色板类型）等。
*/
structvideo_picturepicture;
/*用于内存映射。
*/
structvideo_mmapmmap;
/*利用mmap进行映射的帧信息，即输入到摄像头存储缓冲区中的帧信息，包括size（帧的大小）、
frames（最多支持的帧数）、offsets（每帧相对基址的偏移）。
*/
structvideo_mbufmbuf;
unsignedchar*buffer;
unsignedchar*map;
intframe_current;
intframe_using[2];
boolVisible;
}v4l_device;
classqt_v4l:
publicQWidget
{
Q_OBJECT
public:
structsockaddr_inpeeraddr,localaddr;
intsockfd;
charrecmsg[BUFLEN+1];
intsocklen,n;
char*arg[5];
qt_v4l（）;
~qt_v4l（）;
charnum;
charnum1;
inttimerid;
QTimertimer;
QPushButton*btnStart;
QPushButton*btnStop;
QPushButton*btnCapture;
QPushButton*btnSave;
QHBoxLayout*hLayout;
QVBoxLayout*vLayout;
QImageimage;
QLabel*label;
voidcloseEvent（QCloseEvent*）;
voidtimerEvent（QTimerEvent*event）;
publicslots:
voidstart（）;
voidstop（）;
voidsave（）;
voidsend（）;
voidmessagebox（）;
};
intv4l_open（char*dev,v4l_device*vd）;
intv4l_close（v4l_device*vd）;
intv4l_get_capability（v4l_device*vd）;
intv4l_get_picture（v4l_device*vd）;
intv4l_set_picture（v4l_device*vd）;
intv4l_get_channels（v4l_device*vd）;
intv4l_init_mbuf（v4l_device*vd）;
intv4l_get_mbuf（v4l_device*vd）;
intv4l_mmap_init（v4l_device*vd）;
unsignedchar*v4l_get_address（v4l_device*vd）;
intv4l_munmap（v4l_device*vd）;
intv4l_grab_frame（v4l_device*vd,intframe）;
intv4l_grab_sync（v4l_device*vd）;
voidv4l_grab_movie（v4l_device*vd）;
#endif
//-----------------------------------------------------------------------------
//qt_v4l.cpp
//-----------------------------------------------------------------------------
#include"qt_v4l.h"
v4l_devicev4l_dev;
//声明一个vd变量（v4l_device类型），再调用v4l_open（）将设备文件打开
intv4l_open（char*dev,v4l_device*vd）
{
if（!
dev）
{
dev=DEFAULT_DEVICE;
}
//open的返回值是filedescription
if（（vd->fd=open（dev,O_RDWR））<0）
{
perror（"v4l_open:
"）;
return-1;
}
#ifdefDEBUG_PRINT
printf（"youhaveopendevsuccessfully"）;
#endif
return0;
}
//利用ioctl（）取得设备的相关信息，并且将取得的信息放到structvideo_capability结构里
intv4l_get_capability（v4l_device*vd）
{
//vd->fD是由v4l_open返回值filedescriptor，而传递VIDIOCGCAP给ioctl（）则返回设备相关信息，存放在vd->capability
if（ioctl（vd->fd,VIDIOCGCAP,&（vd->capability））<0）
{
perror（"v4l_get_capability:
"）;
printf（"capa"）;
return-1;
}
return0;
}
//取得设备采集的影像的各种信息：
就是通过输入到视频采集卡的影像格式
intv4l_get_picture（v4l_device*vd）
{
//传递VIDIOCGPICT给ioctl（）则返回影像的属性（imageproperties），放在vd->picture里
if（ioctl（vd->fd,VIDIOCGPICT,&（vd->picture））<0）
{
perror（"v4l_get_picture:
"）;
return-1;
}
return0;
}
//在采集摄像头视频数据前，可根据需求修改影像参数如分辨率等，具体方法为先给分量赋新值，再调用函数ioctl（vd->fd,//VIDIOCSPICT,&（vd->picture））
intv4l_set_picture（v4l_device*vd）
{
vd->picture.palette=VIDEO_PALETTE_RGB565;//设置调色板RGB565
if（ioctl（vd->fd,VIDIOCSPICT,&（vd->picture））<0）
{
perror（"v4l_set_picture:
"）;
return-1;
}
return0;
}
//用循环来实现channel初始化，取得每个channel的信息
intv4l_get_channels（v4l_device*vd）
{
inti;
//信号源个数储存在vd->capability.channels里，是通过v4l_get_capability（）获取的
for（i=0;icapability.channels;i++）
{
vd->channel[i].channel=i;//为每个channel做编号
//传递VIDIOCGCHAN给ioctl（）,则返回channel信息，存放在vd->channel中
if（ioctl（vd->fd,VIDIOCGCHAN,&（vd->channel[i]））<0）
{
perror（"v4l_get_channel:
"）;
return-1;
}
}
return0;
}
//同v4l_grab_init（）：
将vd->mmap结构填入适当的值
intv4l_init_mbuf（v4l_device*vd）
{
//指定mmap大小
vd->mmap.width=MAX_WIDTH;
vd->mmap.height=MAX_HEIGHT;
vd->mmap.format=vd->picture.palette;//存放调色板类型
//会被v4l_grab_frame所使用
vd->frame_current=0;
vd->frame_using[0]=0;
vd->frame_using[1]=0;
#ifdefDEBUG_PRINT
printf（"\nbegintoinitdevice:
"）;
#endif
return0;
}
//getbuffermapinfo
intv4l_get_mbuf（v4l_device*vd）
{
if（ioctl（vd->fd,VIDIOCGMBUF,&（vd->mbuf））<0）
{
perror（"get_mbuf:
"）;
return-1;
}
return0;
}
/*
*视频数据的读取与read（）方式相比，mmap（）方式通过把设备文件映射到内存，绕过了内核缓冲区，加速
*了I/O访问。
完成内存映射之后，就可以用mmap（）方式实现对内存映射区域视频数据的单帧采集。
此方式
*下真正做视频截取的为VIDIOCMCAPTURE，调用函数ioctl（_fd，VIDIOCMCAPTURE，&mmap），激活
*设备并真正开始一帧图像的截取，是非阻塞的，接着调用ioctl（_fd，VIDIOCSYNC，&frame）函数等待
*一帧图像截取结束，成功返回表示一帧截取已完成，接着可以做下一次的VIDIOCMCAPTURE操作。
*/
//设备缓冲区到内存空间的映射
intv4l_mmap_init（v4l_device*vd）
{
if（v4l_get_mbuf（vd）<0）
return-1;
if（（vd->map=（unsignedchar*）mmap（0,vd->mbuf.size,
PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,vd->fd,0））<0）
{
perror（"v4l_mmap_init:
mmap"）;
return-1;
}
return0;
}
//通过mmap的概念与计算frame的offset即刻知道所采集影像的内存存放地址
unsignedchar*v4l_get_address（v4l_device*vd）
{
return（vd->map+vd->mbuf.offsets[vd->frame_current]）;
}
//真正将影像放到mmap（）所映像内存的函数
intv4l_grab_frame（v4l_device*vd,intframe）
{
//用vd->frame_using[]来记录哪个frame正被使用.如果不为空，则表明正在被使用
if（vd->frame_using[frame]）
{
fprintf（stderr,"v4l_grab_frame:
frame%disalreadyused.\n",frame）;
return-1;
}
vd->mmap.frame=frame;
//如果没有被使用，就把vd->mmap.frame填入该编号，然后利用VIDIOCAPTURE采集影像
if（ioctl（vd->fd,VIDIOCMCAPTURE,&（vd->mmap））<0）
{
perror（"v4l_grab_frame:
"）;
return-1;
}
//程序结束前，把目前frame的状态标识成使用中，然后把frame_current指定成现在的frame
vd->frame_using[frame]=1;
vd->frame_current=frame;
return0;
}
//用于同步，等待视频采集卡将影像采集完成
intv4l_grab_sync（v4l_device*vd）
{
if（ioctl（vd->fd,VIDIOCSYNC,&（vd->frame_current））<0）
{
perror（"v4l_grab_sync:
VIDIOCSYNC"）;
return-1;
}
//将目前frame的状态改成未被使用
vd->frame_using[vd->frame_current]=0;
return0;
}
intv4l_munmap（v4l_device*vd）
{
if（munmap（vd->map,vd->mbuf.size）<0）
{
perror（"v4l_munmap:
munmap"）;
return-1;
}
return0;
}
intv4l_close（v4l_device*vd）
{
close（vd->fd）;
return0;
}
//采集录像
voidv4l_grab_movie（v4l_device*vd）
{
v4l_grab_frame（&v4l_dev,v4l_dev.frame_current）;//获取一frame
v4l_grab_sync（&v4l_dev）;//等在完成获取工作
v4l_dev.buffer=v4l_get_address（&v4l_dev）;//获得映射地址
v4l_dev.frame_current=（v4l_dev.frame_current+1）%2;
}
qt_v4l:
:
qt_v4l（）
{
arg[1]="192.168.0.100";
arg[2]="2500";
arg[3]="192.168.0.111";
arg[4]="2500";
sockfd=socket（AF_INET,SOCK_DGRAM,0）;
if（sockfd<0）{
printf（"socketcreatingerrorinudptalk\n"）;
exit
（1）;
}
socklen=sizeof（structsockaddr_in）;
memset（&peeraddr,0,socklen）;
peeraddr.sin_family=AF_INET;
peeraddr.sin_port=htons（atoi（arg[2]））;
if（inet_pton（AF_INET,arg[1],&peeraddr.sin_addr）<=0）{
printf（"WrongdestIPaddress!
\n"）;
exit
（1）;
}
memset（&localaddr,0,socklen）;
localaddr.sin_family=AF_INET;
localaddr.sin_port=htons（atoi（arg[4]））;
if（inet_pton（AF_INET,arg[3],&localaddr.sin_addr）<=0）{
printf（"WrongsourceIPaddress!
\n"）;
exit
（1）;
}
if（bind（sockfd,（constsockaddr*）&localaddr,socklen）<0）{
printf（"bindlocaladdresserrorinudptalk!
\n"）;
exit
（1）;
}
num=0;
num1=50;
setWindowTitle（tr（"VedioCapturer"））;
label=newQLabel（this）;
btnStart=newQPushButton（"Start",this）;
btnStart->setMaximumSize（55,30）;
btnStop=newQPushButton（"Stop",this）;
btnStop->setMaximumSize（55,30）;
btnCapture=newQPushButton（"Capture",this）;
btnCapture->setMaximumSize（55,30）;
timerid=startTimer（20）;
timer.start（20）;
v4l_dev.Visible=1;
v4l_open（DEFAULT_DEVICE,&v4l_dev）;
v4l_get_capability（&v4l_dev）;
v4l_set_picture（&v4l_dev）;
v4l_get_picture（&v4l_dev）;
v4l_init_mbuf（&v4l_dev）;
v4l_mmap_init（&v4l_dev）;
v4l_dev.picture.contrast=110000;
v4l_set_picture（&v4l_dev）;
hLayout=newQHBoxLayout（）;
hLayout->addWidget（btnStart,0,Qt:
:
AlignCenter）;
hLayout->addWidget（btnStop,0,Qt:
:
AlignCenter）;
hLayout->addWidget（btnCapture,0,Qt:
:
AlignCenter）;
vLayout=newQVBoxLayout（this）;
vLayout->addWidget（label,0,Qt:
:
AlignCenter）;
vLayout->addLayout（hLayout）;
vLayout->setMargin
（2）;
setLayout（vLayout）;
connect（btnStart,SIGNAL（clicked（））,this,SLOT（start（）））;
connect（btnStop,SIGNAL（clicked（））,this,SLOT（stop（）））;
connect（btnCapture,SIGNAL（clicked（））,this,SLOT（save（）））;
}
qt_v4l:
:
~qt_v4l（）
{
}
voidqt_v4l:
:
timerEvent（QTimerEvent*）
{
v4l_grab_movie（&v4l_dev）;
unsignedchar*pBuffer=v4l_dev.buffer;
if（v4l_dev.Visible==1）{//在
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