基于ARM11的無(wú)線視頻
3 視頻數(shù)據(jù)采集和編碼設(shè)計(jì)
3.1 基于V4L2 視頻數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)
在Linux 系統(tǒng)下,對(duì)視頻設(shè)備的各種操作是通過(guò)Video4Linux2 實(shí)現(xiàn)的,簡(jiǎn)稱(chēng)V4L2.應(yīng)用程序通過(guò)V4L2 提供的接口函數(shù)實(shí)現(xiàn)視頻設(shè)備的操作。整個(gè)視頻數(shù)據(jù)采集的過(guò)程如圖2 所示。
( 1) 打開(kāi)視頻設(shè)備, int open( const char *pathname, int flags)。調(diào)用該函數(shù),若返回值為-1,表示打開(kāi)失敗,否則,表示所打開(kāi)設(shè)備的文件描述符。
(2)取得設(shè)備信息。通過(guò)ioctl(cam_fp, VIDIOC_QUERYCAP, cap)函數(shù)來(lái)取得設(shè)備文件的屬性參數(shù)并存儲(chǔ)于cap 結(jié)構(gòu)中,其中cam_fp 指的是打開(kāi)的視頻設(shè)備的文件描述符。
( 3)選擇視頻輸入方式。通過(guò)ioctl(cam_fp,VIDIOC_ S_INPUT, chan)函數(shù)設(shè)置視頻設(shè)備的輸入方式,其中chan 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型是v4l2_input,用來(lái)指定視頻的輸入方式。
( 4 ) 設(shè)置視頻幀格式。通過(guò)ioctl(cam_fp ,VIDIOC_S _FMT, fmt)函數(shù)設(shè)置視頻的幀格式,其中fmt 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型是v4l2_format,用來(lái)指定視頻的寬度、高度、像素大小等。
(5)讀取視頻數(shù)據(jù)。通過(guò)read(cam_fp, g_yuv,YUV_ SIZE)函數(shù),把攝像頭一幀的數(shù)據(jù)存放到g_yuv中,其中YUV_ SIZE 指的是每幀數(shù)據(jù)的大小。
(6)關(guān)閉視頻設(shè)備。通過(guò)close(cam_fp)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻設(shè)備的關(guān)閉。
圖2 視頻數(shù)據(jù)采集流程框圖。
3.2 視頻數(shù)據(jù)的H264 編碼
為了提高視頻數(shù)據(jù)編碼速度,本系統(tǒng)采用的是H264 硬編碼方式,硬編碼具有不占用CPU 資源,運(yùn)算速度快等優(yōu)點(diǎn),從而滿足視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性的要求。
具體編碼的過(guò)程如圖3 所示。
(1)創(chuàng)建H264 編碼結(jié)構(gòu)。調(diào)用SsbSipH264EncodeInit (width, height, frame_rate, bitrate, gop_num)函數(shù)實(shí)現(xiàn)的,其中width 表示圖像的寬度,height 表示圖像的高度,frame_rate 表示幀頻,bitrate 表示比特率或碼率,gop_num 表示兩個(gè)相離關(guān)鍵幀之間最多包含多少個(gè)幀(B 或P 幀)。
(2)初始化H264 編碼結(jié)構(gòu),調(diào)用SsbSipH264Encode Exe (handle)函數(shù)。
(3)獲取視頻輸入地址,SsbSipH264EncodeGetInBuf (handle, 0)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),該函數(shù)返回視頻輸入的首地址,存放在p_inbuf 中。
(4)輸入視頻數(shù)據(jù),調(diào)用memcpy(p_inbuf, yuv_buf, frame_size)函數(shù)實(shí)現(xiàn),p_inbuf 存放需要編碼的數(shù)據(jù),yuv_buf 存放原始視頻數(shù)據(jù),frame_size 表示數(shù)據(jù)的大小。
(5)編碼視頻數(shù)據(jù),對(duì)p_inbuf 內(nèi)容進(jìn)行H264編碼,調(diào)用SsbSipH264EncodeExe(handle)函數(shù)實(shí)現(xiàn)。
(6)輸出已編碼的數(shù)據(jù),SsbSipH264EncodeGetOutBuf (handle, size),該函數(shù)返回已編碼圖像的首地址,size 表示已編碼圖像的大小。
(7)關(guān)閉硬編碼設(shè)備,調(diào)用SsbSipH264EncodeDeInit (handle)函數(shù)實(shí)現(xiàn)的。
圖3 H264 編碼流程框圖。
評(píng)論