Usb web камера linux

Источник

Работа с usb видеокамерой в Linux. Часть 1

По популярности видеокамера, сегодня, стоит в одном ряду с микрофоном и наушниками. Она используется в различных направлениях, таких как распознавание объектов, дополненная реальность, видеоконференции и множество других. Но что же скрыто под капотом этих сложнейших программ? Как мы получаем картинку с видеокамеры? Этот цикл статей позволит взглянуть на простоту работы с видеокамерой на низком уровне, обработку полученного изображения.

Для начала, немного информации о работе с устройствами в системе Linux. Устройства в nix системах представляют собой файл. С некоторыми файлами-устройств мы можем работать как с обычными файлами. Например:

эта команда выведет на экран весь диск sda.

Есть устройства с которыми нельзя работать напрямую, к ним относится видеокамера.При попытке это сделать мы получим такую реакцию системы:

*Где /dev/video0 это файл-устройство найшей видеокамеры.

Для работы с ней нам понадобится системная функция ioctl детальнее о ней можно ознакомится [1]. Попробуем это применить. Вот код позволяющий считать информации с устройства (альтернатива команде cat для видеоустройств):

В первых строках кода считываются параметры с которой запущено приложение. Если параметров нету то device_name принимает стандартоне значение «/dev/video0».

В блоке «Open Device» происходит открытие устройства системной функцией open (нужно подключить header fcntl.h). Обязательный параметр O_RDWR отвечает за открытие устройства считывания/записи. Если при подключении возникла ошибка, то функция open вернет -1.

Блок «Read Params From Device» — это сердце нашей маленькой программы. Для его использования надо подключить билиотеку возможно прийдется её установить, у каждого дистрибутива свой пакет под эту библиотеку
Системная функция ioctl имеет три параметра:
file_device — дескриптор нашего устройства
VIDIOC_QUERYCAP — функция ядра, которую применяем для нашего устройства.
device_params — область памяти куда будет сброшен результат функции «VIDIOC_QUERYCAP».

device_params это структура состоящая из таких полей:

если возникла ошибка ioctl вернет -1

Блок «Close Device» закрывает дескриптор устройства.

Посмотрим программу в действии.

устройство не определилось ядром либо не подключено уборщица опять ненужные провода дергала.
Подключаем и заново запуск. Получаем такую информацию:

поле capabilities и device capabilities можно расшифровать благодаря константам из файла videodev2.h:

На этом вводная статья заканчивается. В следующих обзорах будут затронуты, такие темы как memory-mapping, виодеформаты изображения, настройка камеры, вывод изображения в текстуру, работа с несколькими камерами.

Источник

Web камера в Linux — как проверить?

В отличии от современных планшетов, в которые web-камера, как правило, встроена и такое у планшетов является нормой, на стационарном компьютере web камеры нет, да и на ноутбуках они не всегда есть.

Поэтому по умолчанию во многих версиях Linux не установлен изначально софт для работы с web-камерой. Но эта проблема легко решается, Web камера в Linux может работать на УРА.

Существует USB-стандарт UVC (USB Video Class), определяющий потоковое видео и делающий применение Web-камер столь же простым как использование носителей флеш-USB и жестких дисков, позволяя одному драйверу работать с разными Web-камерами.

Таким образом в Ubuntu автоматически функционирует большинство Web-камер (если только не все).

Быстрый способ убедиться в работоспособности вашей Web-камеры — установить и запустить программу Cheese, выбрав в меню команды Приложения | Стандартные | Терминал (Applications | Accessories | Terminal) и введя строки:

После запуска программа будет выглядеть так:

Команда в первой строке установит программу (и запросит у вас ваш пароль в Ubuntu), а вторая (которую вы должны выполнить, когда завершится установка) запустит программу для Web-камеры и выведет на экран окно, подобное показан.

Когда вы убедитесь, что ваша Web-камера работает, можно закрыть программу Cheese, но имеет смысл сохранить ее на вашем компьютере, потому что это отличная утилита для записи видео и получения фотографий.

Программа проста в установке и с ней легко разобраться. Но если у вас не что-то не получится, то пишите в комментариях, помогу чем могу!

Установка USB камеры в Linux Ubuntu

Источник

Работа с usb видеокамерой в Linux. Часть 2

Продолжаем цикл статей про программирование видеокамеры в Linux. В первой части [1], мы рассмотрели механизм открытия и считывания первичных параметров видеоустройства. Была написана простенькая утилита catvd. Сегодня расширим функционал нашей маленькой программы , но сначала надо написать обертку для функции ioctl.

Эта обертка позволяет прервать программу если была ошибка и показать сообщение.

&nbsp&nbspПопробуем считать картинку с камеры и сохранить в файл.

метод readFrame — отвечает за чтение и обработку полученого изображения.
методы initMMAP(), freeMMAP() — создание/очистка буфера памяти устройства.
методы startCapturing(), stopCapturing() — включение/выключение режима streaming у видеоустройства. Наличие этих функций, у камеры, можно проверить флагом V4L2_CAP_STREAMING [*].

&nbsp&nbspРазберем метод initMMAP

функция VIDIOC_REQBUFS [↓] позволяет проинициализировать буфер памяти внутри устройства. Структура v4l2_requestbuffers задает параметры инициализации

&nbsp&nbspПосле того, как буфер был проинициализирован, его надо отобразить на область памяти (mapping).
Функция VIDIOC_QUERYBUF [↓] позволяет считать параметры буфера, которые будут использоваться для создания memory-mapping области. Структура v4l2_buffer большая, опишу необходимые поля:

системная функция mmap() [3] позволяет отображать файл или область памяти устройств в оперативную память. Для использования mmap() необходимо подключить

&nbsp&nbspДалее необходимо переключить камеру в режим захвата.

Функция VIDIOC_QBUF [↓] ставит буфер в очередь обработки драйвером устройства. Поля используются такие же, как и для VIDIOC_REQBUFS или VIDIOC_QUERYBUF.
Функция VIDIOC_STREAMON[↓] включает камеру в режим захвата.

&nbsp&nbspТеперь камера включена и захватывает изображения. Но картинку еще надо получить.

Функция VIDIOC_DQBUF[↓] освобождает буфер из очереди обработки драйвера. В результате можем получить ошибку EAGAIN. Ничего опасного в этом нет, надо еще раз вызвать VIDIOC_DQBUF. Это происходит потому, что драйвер еще обрабатывает запрос и не может освободить буфер из очереди. При успешном выполнении этой функции, мы получаем в «руки» нашу картинку. В самом начале статьи, в коде был добавлен итератор. Итератор позволяет проследить сколько итераций вхолостую проходит цикл до успешного выполнения VIDIOC_DQBUF.

Вывод программы следующий

Из «iter == 831013» видно — картинка скидывается в буфер довольно долго. Для ускорения можно использовать несколько буферов и вытаскивать картинку с первого свободного и т.д.

&nbsp&nbspСегодня была рассмотрена инициализация буфера памяти и чтения из него картинки. Изображение сохраняется в raw формате. Можно открыть программой Shotwell. В следующей статье будет рассмотрен вывод изображению в текстуру (через SDL2), затронуты некоторые форматы изображения и настройки камеры.

Источник