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wang123a

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【飞凌OK113i-S开发板试用】基于飞凌嵌入式OK113i网页视频监控项目

1.开发板简介
    OK113i-S开发板采用核心板+底板的结构形式，基于全志T113-i处理器设计开发，处理器为ARMCortex-A7, RISCV, HiFi4 DSP多核异构架构，主频1.2GHz，核心板有两种规格，分别是512MB DDR3L内存加8GB eMMC版本和256MB DDR3L内存加256MB SPI Nand版本。OK113i-S开发板将核心板的功能接口资源丰富、提供多种外设接口，如网卡、CPU内置音频Codec、ADC、TF Card、LVDS、RGB、WIFI、4G等功能接口。
2.硬件开发平台
引用: 开发平台：Linux-5.4
编译器：arm-linux-gnueabi-gcc 7.3.1
USB摄像头

OK113i开发板
实现功能：通过OK113i飞凌嵌入式开发板，采用USB设备头，通过V4L2框架实现视频图像采集。创建摄像头图像采集线程，搭建HTTP服务器，固定端口号为8080，建立HTTP长连接，实现网页视频监控。
3.功能实现
    1.移植交叉编译器arm-linux-gnueabi-gcc。
    2.移植矢量字库freetye。
    3.初始化摄像头，通过V4L2驱动框架实现摄像头编程；
    4.创建摄像头采集线程，搭建HTTP服务器，多线程处理http客户端数据请求，建立http长连接；
    5.采用互斥锁+条件变量方式实现多线程间资源保护，将摄像头采集图像实时上传至网页端；
4.矢量字库编译与移植

    FreeType 库是一个完全免费（开源）的、高质量的且可移植的字体引擎，它提供统一的接口来访问多种字体格式文件，可以非常方便我们开发字体显示相关的程序功能。它支持单色位图、反走样位图的渲染。 FreeType 库是高度模块化的程序库，虽然它是使用 ANSI C开发，但是采用面向对象的思想，因此， FreeType 的用户可以灵活地对它进行裁剪。关于freetype 的详细信息可以参考 freetype 的官方网站：https://www.freetype.org/来获取更多相关的信息。

  1. [wbyq@wbyq src_pack]$ tar xvf /mnt/hgfs/ubuntu/software_pack/freetype-2.4.10.tar.bz2
  2. [wbyq@wbyq src_pack]$ cd freetype-2.4.10/
  3. [wbyq@wbyq freetype-2.4.10]$ ./configure --prefix=$PWD/_install --host=arm-linux
  4. [wbyq@wbyq freetype-2.4.10]$ make && make install
5.V4L2摄像头编程

      V4L2 是 Video for linux2 的简称，为 linux 中关于视频设备的内核驱动。在 Linux 中，视频设备是设备文件，可以像访问普通文件一样对其进行读写，摄像头在/dev/video*下，如果只有一个视频设备，通常为/dev/video0。V4L2 是针对 uvc 免驱 usb 设备的编程框架，主要用于采集 usb 摄像头等，编程模式如下：



摄像头初始化示例如下：
  1. /*
  3. 摄像头初始化
  5. 返回值：成功返回摄像头描述符，失败返回负数
  7. */
  9. int Video_Init(struct CAMERA *camera)
  11. {
  13.     int video_fd;
  15.     int i=0;
  17.         /*1.打开设备节点*/
  19.         video_fd=open(VIDEO_DEV,O_RDWR);
  21.         if(video_fd==-1)return -1;
  23.         /*2.设置摄像头格式*/
  25.         struct v4l2_format format;
  27.         memset(&format,0,sizeof(format));
  29.         format.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;//视频捕获格式
  31.         format.fmt.pix.width=800;
  33.         format.fmt.pix.height=480;
  35.         format.fmt.pix.pixelformat=V4L2_PIX_FMT_YUYV;//图像数据格式yuyv
  37.         if(ioctl(video_fd,VIDIOC_S_FMT,&format))return -2;
  39.         printf("图像尺寸:%d * %dn",format.fmt.pix.width,format.fmt.pix.height);
  41.         camera->image_w=format.fmt.pix.width;
  43.         camera->image_h=format.fmt.pix.height;
  45.         /*3.向内核请求缓冲区*/
  47.         struct v4l2_requestbuffers reqbuf;
  49.         memset(&reqbuf,0,sizeof(reqbuf));
  51.         reqbuf.count=4;/*缓冲区个数*/
  53.         reqbuf.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;//视频捕获格式
  55.         reqbuf.memory=V4L2_MEMORY_MMAP;/*内存映射*/
  57.         if(ioctl(video_fd,VIDIOC_REQBUFS,&reqbuf))return -3;
  59.         printf("缓冲区个数:%dn",reqbuf.count);
  61.         /*4.将缓冲区映射到进程空间*/
  63.         struct v4l2_buffer quebuff;
  65.         for(i=0;i< reqbuf.count;i++)
  67.         {
  69.                 memset(&quebuff,0,sizeof(quebuff));
  71.                 quebuff.index=i;//缓冲区数组下标
  73.                 quebuff.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;//视频捕获格式
  75.                 quebuff.memory=V4L2_MEMORY_MMAP;/*内存映射*/
  77.                 if(ioctl(video_fd,VIDIOC_QUERYBUF,&quebuff))return -4;
  79.                camera- >mamp_buff[i]=mmap(NULL,quebuff.length,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,video_fd,quebuff.m.offset);
  81.                 printf("buff[%d]=%pn",i,camera->mamp_buff[i]);
  83.                 camera->mmap_size=quebuff.length;
  85.         }
  87.         /*5.将缓冲区添加到采集队列*/
  89.         for(i=0;i< reqbuf.count;i++)
  91.         {
  93.                 memset(&quebuff,0,sizeof(quebuff));
  95.                 quebuff.index=i;//缓冲区数组下标
  97.                 quebuff.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;//视频捕获格式
  99.                 quebuff.memory=V4L2_MEMORY_MMAP;/*内存映射*/
  101.                 if(ioctl(video_fd,VIDIOC_QBUF,&quebuff))return -5;
  103.         }
  105.         /*6.开启摄像头*/
  107.         int type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;//视频捕获格式
  109.         if(ioctl(video_fd,VIDIOC_STREAMON,&type))return -6;
  111.         return video_fd;
  113. }
6.搭建HTTP服务器
      HTTP 协议是 Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）的缩写,是用于从万维网（WWW:World WideWeb ）服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
      HTTP 是基于客户端/服务端（C/S）的架构模型，通过一个可靠的链接来交换信息，是一个无状态的请求/响应协议。一个 HTTP"客户端"是一个应用程序（Web 浏览器或其他任何客户端），通过连接到服务器达到向服务器发送一个或多个 HTTP 的请求的目的。一个 HTTP"服务器"同样也是一个应用程序通过接收客户端的请求并向客户端发送 HTTP 响应数据。HTTP 使用统一资源标识符（Uniform Resource Identifiers, URI）来传输数据和建立连接。
HTTP服务器创建示例：
  1. /*1.创建网络套接字*/
  2.     sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
  3.     if(sockfd==-1)
  4.          {
  5.                  printf("创建socket套接字失败n");
  6.                  return 0;
  7.          }
  8.      /*允许绑定已使用的端口号*/
  10.          int on = 1;
  12.          setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on));
  14.          /*2.绑定端口号*/
  16.          struct sockaddr_in addr=
  17.          {
  18.                 .sin_family=AF_INET,//IPV4
  19.                 .sin_port=htons(HTTP_SERVER_PORT),//端口号
  20.                 .sin_addr.s_addr=INADDR_ANY,//本地所有IP
  21.          };
  22.          if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr)))
  23.          {
  24.                  printf("绑定端口号失败n");
  25.                  return 0;
  26.          }
  27.          /*设置监听数量*/
  28.          listen(sockfd,100);
  29.          /*等待客户端连接*/
  30.          struct sockaddr_in c_addr;
  31.          socklen_t addrlen=sizeof(c_addr);
  32.          int c_fd;
  33.          int *p;
  34.          while(1)
  35.          {
  36.                  c_fd=accept(sockfd, (struct sockaddr *)&c_addr,&addrlen);
  37.                  if(c_fd==-1)continue;
  38.                  printf("%d 客户端连接成功%s:%dn",c_fd,inet_ntoa(c_addr.sin_addr),ntohs(c_addr.sin_port));
  39.                  p=malloc(sizeof(int));
  40.                  *p=c_fd;
  41.                  pthread_create(&pthid,NULL,pth_work,p);
  42.                  pthread_detach(pthid);//设置分离属性
  43.          }   
7.网页视频监控处理

      创建摄像头采集线程，将采集的图像进行JPG格式编码，挺添加时间水印信息。摄像头处理线程如下：
  1. /*摄像头处理函数*/
  2. void *pth_camera_work(void *arg)
  3. {
  4.     LCD_Init();//LCD初始化
  5.     video_fd=Video_Init(&camera);//摄像初始化
  6.     if(video_fd< 0)
  7.     {
  8.         printf("摄像头初始化失败res=%dn",video_fd);
  9.         sig_work(2);
  10.     }
  11.     unsigned char *rgb_buff=malloc(camera.image_w*camera.image_h*3);//保存RGB颜色数据
  12.     jpg_buffer=malloc(camera.image_w*camera.image_h*3);//保存JPG图像数据
  13.     if(rgb_buff==NULL || jpg_buffer==NULL)
  14.     {
  15.         close(video_fd);
  16.         sig_work(2);
  17.     }
  18.     if(InitConfig_FreeType("simkai.ttf"))//矢量字库初始化失败
  19.     {
  20.         close(video_fd);
  21.         sig_work(2);
  22.     }
  23.     printf("摄像头开始采集数据n");
  24.     struct v4l2_buffer dqbuff;
  25.     time_t sec;
  26.     struct tm time_s;
  27.     char buff[100];
  28.     wchar_t wcs[200];
  29.     struct ImageDecodingInfo imagedata;
  30.     imagedata.Width=camera.image_w;
  31.     imagedata.Height=camera.image_h;
  32.     while(1)
  33.     {
  34.         memset(&dqbuff,0,sizeof(dqbuff));
  35.                 dqbuff.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;//视频捕获格式
  36.                 dqbuff.memory=V4L2_MEMORY_MMAP;/*内存映射*/
  37.                 if(ioctl(video_fd,VIDIOC_DQBUF,&dqbuff))break;
  38.                 //printf("图像数据:mamp_buff[%d]=%pn",dqbuff.index,camera.mamp_buff[dqbuff.index]);
  39.         /*数据处理*/
  40.         sec=time(NULL); //获取系统秒单位时间
  41.         sec-=8*60*60;
  42.             localtime_r(&sec,&time_s);//将秒时间转换为时间结构体
  43.         strftime(buff,sizeof(buff),"%Y/%m/%d %k:%M:%S",&time_s);
  44.         swprintf(wcs,sizeof(wcs),L"时间:%s",buff);
  45.         yuv_to_rgb(camera.mamp_buff[dqbuff.index],rgb_buff,camera.image_w,camera.image_h);
  46.         imagedata.rgb=rgb_buff;
  47.         LCD_DrawText(10,10,35,L"凌嵌入式OK113i",camera.image_w,camera.image_h,rgb_buff);
  48.          LCD_DrawText(350,410,25,L"--基于嵌入式的居家安防报警系统设计",camera.image_w,camera.image_h,rgb_buff);
  49.         LCD_DrawText(10,50,29,wcs,camera.image_w,camera.image_h,rgb_buff);
  50.         LCD_Image(&imagedata);//图像显示
  51.         if(hasr051_stat)//JPG图片保存
  52.         {
  53.             strftime(buff,sizeof(buff),"%Y%m%d%k%M%S",&time_s);
  54.             char file_name[100];
  55.             snprintf(file_name,sizeof(file_name),"photo/%s.jpg",buff);
  56.             //printf("buff=%sn",buff);
  57.             SaveJPGImage(rgb_buff,camera.image_w,camera.image_h,file_name);//保存JPG图片
  58.         }
  59.         pthread_mutex_lock(&fastmutex);//互斥锁上锁
  60.         jpg_image_size=rgb_to_jpeg(camera.image_w,camera.image_h,camera.image_w*camera.image_h*3,rgb_buff,jpg_buffer,80);
  61.         pthread_cond_broadcast(&cond);//广播唤醒所有线程
  62.         pthread_mutex_unlock(&fastmutex);//互斥锁上锁
  63.         if(ioctl(video_fd,VIDIOC_QBUF,&dqbuff))break ;/*将缓冲区添加回采集队列*/
  64.     }
  65.     close(video_fd);
  66.     free(rgb_buff);
  67.     exit(0);
  68. }
8.运行效果



回帖（1）

他在笑

2024-3-12 16:26:37
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