本次我给大家讲讲嵌入式系统使用USB摄像头的原理，这个应用太广泛了，希望能给大家带来一点帮助。

硬件：UP-NETARM2410-S 嵌入式实验平台、PC 机Pentium 500 以上，硬盘10G 以上

软件：PC 机操作系统REDHAT LINUX 9.0＋MINICOM＋ARM LINUX 开发环境

原理

Video4linux（简称 V4L),是linux 中关于视频设备的内核驱动。现在已有Video4linux2，还未加入linux 内核，使用需自己下载补丁。

Video4linux 下视频编程的流程：

1、打开视频设备：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，在我们的平台上，摄像头设备是/dev/v4l/video0。

2、读取设备信息

3、更改设备当前的设置（如果有必要）

4.进行视频采集，视频采集主要有两种方法：

（1）内存映射（本实验中采用）

（2）直接从设备读取

5、对采集的视频进行处理（本实验中没有做处理）

6、关闭视频设备。

Video4linux 支持的主要数据结构

video_capability

包含设备的基本信息，包含的成员：

name[32]; 设备名称

type; 是否能capture，彩色还是黑白，是否能裁剪等等。

值如 VID_TYPE_CAPTURE 等

channels; 信号源个数

audios; 音频设备数目

maxwidth; 支持视频显示的宽度上限

maxheight; 视频显示的高度上限

minwidth;

minheight;

video_picture

设备采集的图象的各种属性，在应用程序中使用VIDIOCSPICT ioctl 来改变设备的此种属性。包含的成员：

brightness 亮度 0~65535

hue 色调

colour 颜色（彩色模式）

contrast 对比度

whiteness 白色度（灰度级模式）

depth 捕获深度（配合显示缓冲区的颜色深度）

palette 调色板信息

video_channel

关于各个信号源的属性，每种video4linux 视频或者音频设备可以从一个或者多个信号源捕获数据。调用的ioctl 接口是VDIOCGCHAN。调用前必须设置信号源的各个信道域。

包含的成员：

channel 信号源的标号

name 信号源名称

tuners tuners 的数目

flags tuner 的属性

type 输入类型

norm 制式

video_mbuf

利用mmap 进行映射的帧的信息。系统调用syscall 时会从设备返回下一个可用的影像。而调用者

首先要设置获取图像的大小和格式。通过调用ioctl 接口 VDIOCGCHAN 实现。注意并不是所有的设备

都支持此种操作：

size 帧大小

frames 最多支持的帧数

offsets[VIDEO_MAX_FRAME] 每帧相对基址的偏移

代码分析

视频采集实验的代码在实验目录/v4lcap 目录下。程序入口main.c 函数的main 函数。跟踪其中capture 函数：

注释：成功打开framebuffer 后，在终端的提示信息中会有如下的一条：

frame buffer: 640x480, 16bpp, 0x96000byte

在其中调用接口ioctl(vd->fd, VIDIOCGCAP, &(vd->capability))，读取图像设备的基本信

息，成功后显示capability 各个分量。

drv-v4l.c 272 if (-1 == ioctl(h->fd,VIDIOCGCAP,&h->capability))

读video_picture 中信息：

drv-v4l.c 403 xioctl(h->fd,VIDIOCGPICT,&h->pict);

步骤

1、首先配置内核make menuconfig

（1）进入Multimedia devices ---> 选中video for Linux 后；

在video for Linux 选项展开中如下选中V4L information in proc filesystem

（2）进入USB Suppot, 在 ---USB Multimedia devices 中选中 USB OV511 Camera Support

后退出。

2、编译内核make; make zImage;

3、烧录kernel

4、启动Linux，之后插入USB 摄像头设备，显示提示信息：

5、编译视频采集应用程序v4lcap，进入 /实验目录/v4lcap; make；

6、挂载nfs 文件系统，运行刚生成的v4lcap 程序

7、通过参数调整视频输出的尺寸，

[]#./v4lcap -s 320:240

8、若为中兴微zx301 芯片的摄像头，把spca5xx.o 文件拷贝到开发板，在开发板上插入zx301 芯片的驱动spca5xx.o，插入usb 摄像头，然后运行v4lcap 应用程序。

就写这么多吧， 谢谢大家！