论文研究-基于V4L2的远程图片采集系统 .pdf

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基于V4L2的远程图片采集系统,张聪敏,游向东,本文对linux系统下的V4L2进行了深入的研究,给出了使用V4L2进行图片采集的具体过程,包括打开设备、设置图片格式、分配缓冲区、读取��
国科技论文在线 Omm 9.420000002 AnnE:I Carn. O-miorrrS Cummins 内地址 用户地址 图 块射示意图 远程图片采集系统设计 设计方案 如下方图所示,本系统采用结构,服务器端可以运行在连有视频采集设备的嵌入 式终端上,负责图片的采集、处理和传输。用户通过运行在上面的终端与服务器交互 系统的工作过程如下 由用户在客户端输入“ ”指令; 指令通过网络接口传输到服务器 服务器的命令解析服务对字符串形式的指令进行解析,获得服务接口; 通过服务接口调用图片采集接口,采集图片; 调用压缩接口压缩图片 将处理后的图片通过网络接口传回客户端,并存为文件。 视频驱动 服务器端 --+控制流 图像流 外围应用 V4L2图像采集 Jpeglib压缩 用户输入 服务 客户端 Socket网络接 命令解析服务」 Socket网络接 文件 图远稈图片采集系统结构 该结构具有很强的护展性,可以根据需要添加新的外围应用,可以通过客户端控制服务 器,下面重点介绍服务器端程序。 国科技论文在线 图片采集 图片采集过稈分为打开没备、设置图片格式、分配缓冲区、读取数据、关闭设各 等步骤。 )打开改备,获得文件措述符 应用程序能够使用阻鍶模式或非阻塞模式打开视频设备。如果使用非阻寒模式,即使数 据还未准备充分,驱动依旧会把缓存的数据返回给应用程序,但是缓存的数据可能并非所需 有效数据,这样可能造成错误。如果使用阻塞模式,只有数据准备充分时驱动才可以把缓存 的数据返回给应用程序。该系统保持默认的阻塞模式 设置图片格式 将图片宽设为,高设为,像素格式设为 其他参数保持默认 分配缓冲区 首先向驱动中请三个缓冲区,为映射做准备 申请三个缓冲区 然后通过调用 获得缓冲区的长度 和偏 移地址 将这两个参量作为参数传给 函数 其中 的定义为 该结构用于管理缓冲区在用户空间的地址。应用程序对所指向的存储区进行操作 等同于对视频缓冲区进行操作。 缓冲区分配好了以后,驱动并不会向里面写入数据,还需要将每个缓冲区放入视频采集 国科技论文在线 )启动采集过程,读取数据 以上步骤完成了视频采集的准备工作,但驱动还没有启动采集过程,应用程序需要调用 系统调用驱动才会开始采集数据 采集过程开始以后,驱动会不停地将数据写入分配的缓冲区内,当一个缓冲区的数据准 备就绪后,驱动就会将其放入输出队列,等待应用程序的处理。当所有的缓冲区都进入输出 队列后,驱动将停止采集,并等待缓冲区重新放入采集队列。 读取数据时,首先需要将一个缓冲区出队列: 驱动会从输出队列取山个缓冲区,并将其序号赋值给 应用程序可以通过 来访问缓冲区的数据。当处理完成后,需要将其重新放入采集队列。 )停止采集 首先停止采集过程 ,然后使用 函数删 除映射,最后调用 函数关闭设各 数据传输 介绍 数据传输模块是由 实现的,网络的 数据传输是一种特殊的 也是种文件描述符。 也具有个类似于打开文件的函数调用 ,该函 数返回一个整型的描述符,随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该实 现的。常用的 类型有两种:流式 )和数据报式 。流式是一种面向连接的 针对于面向连接的服务 应用;数据报式是一种无连接的 对应于无连接的服务应用。 工作分为两种模式:阻塞和非阻塞,阻塞模式下,当系统完成指定任务之前,程 序不能够继续执行后面的语句。例如,服务器运行到 语句时,而没有客户连接服务请 求到来,服务器就会停止在语句上等待连接服务请求的到来。而实际过程中,我们需 要轮询多个 ,因而不能够阻塞到某一个 上,因而需要改萱成非阻塞模式,但是 这种轮询会使处」忙等待方式,从而降低性能,浪费系统资源 提供了 函数很好的解决了这个问题,它允许把进程挂起,同时使系统内核监听所要求的一组文件描 述符,当某一文件措述符准备就绪时, 调用将返回指示该文件描述符已准备好的信息 实现方案 国科技论文在线 提分块《1K 备 對发送 伟 點接收 置 还育散据? 结束标志? 是 结束 匙提组装,写文件 结束 图数据传输接收过程 如图3所示,数据传输过程中,服务器端首先将数据分块,每数据单元最大为,数据 发送完成时,会发送一个结束标志,表示数据传输完成。客户端收到数据后会先缓存起来, 当收到结束标志时才将数据组装并写入文件。 结束语 从以上的讨论来看,本系统实现方法简单,扩展性强,具有很好的移植性。一般的视频 监控系统中,由于磁盘空间和网络带宽的限制,监控视频的图像分辨率不够高。本系统存在 的意义在于用户可以实时获得分辨率较高的重要监控图片,作为一种补充配合视频监控系统 工作。 参考文献 蔡安妮《多媒休通信技术基础》北京:电子工业出版社 年月。 王剑非,孟彦杰,赵勇基于 操作系统的视频采集卡驱动程序设计《微计算机信息》(嵌入式 年第卷第期。 李振德基于编码标准的远程视频采集系统的设计与实现湛江海洋大学学报 年月第 卷第期 国科技论文在线 作者简介 张聪敏北京邮电大学硕上研究生研究方向为嵌入式移动终端与多媒体信息处理,单位北 京邮电大学信息与通信工程学院。电子邮箱 游向东硕士生导师高级工程师研究方向为嵌入式移动终端与多媒体信息处理,单位北京 邮电大学,电子邮箱

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2019-09-20
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2019-09-20
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2019-07-22
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