【嵌入式开发】树莓派支持硬编码的视频套件

Camkit (Camera toolKit)

Camkit是一个摄像头相关的工具箱，使用C语言写成，包含了从：图像采集–>色彩转换–>H264编码–>RTP打包–>网络发送的全套接口。

可到这里下载已编译好的二进制版本。

编译

Camkit采用cmake构建系统，编译之前请确认已经安装了cmake。

遵循以下步骤完成编译和安装：

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cd Camkit_source_dir mkdir build cd build cmake ../ -Dkey=value make make install

其中-Dkey=value是可以配置的选项，支持的选项如下：

1. DEBUG=ON|OFF，是否打开调试选项
2. PLATFORM=FSL|RPI|OFF， 选择所使用的平台（Freescale, RaspberryPi或FFmpeg），具体见下文
3. CC=path_to_c_compiler|OFF， 指定C编译器的路径
4. ROOTSYS=path_to_root_sys|OFF， 指定查找库和头文件的根路径（配合3选项可以用来做交叉编译）

Camkit的视频采集采用标准的V4L接口，通常的USB摄像头均可以支持。

Camkit的色彩转换和H264编码支持三种平台，分别是是：
1. FFmpeg (采用ffmpeg编码，依赖于avcodec.so和swscale.so)
2. Raspberry Pi (采用OpenMax硬编码，依赖于ilclient.a， vcsm.so， bcm_host.so， openmaxil.so等库，由于色彩转换部分使用了ffmpeg，因此还依赖于其中的swscale库)
3. Freescale I.MX6 (采用IPU和VPU硬编码，依赖于ipu.so和vpu.so)

PC平台编译安装

使用ffmpeg编码，Camkit可以在PC上使用，原则上应该是跨平台的，但由于作者的开发主要是在Linux上完成，其他平台未经测试，今后有时间再做移植。下面主要介绍如何在Linux上编译安装。

在Linux上编译安装非常简单，以Ubuntu为例，首先安装编译环境:

1	sudo apt-get install cmake libavcodec54 libavcodec-dev libswscale2 libswscale-dev

然后遵循上面的构建步骤，使用如下命令构建和编译：

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mkdir build cd build cmake ../ make make install

至此，libcamkit.so就已经安装到你的系统里了，默认应该在/usr/local/lib下，头文件在/usr/local/include下。demo中的程序默认不会安装，可在build/demo目录下找到并运行，参照demo程序就可开发自己的应用了。

树莓派平台编译安装

要在树莓派上使用可以选择在PC上交叉编译，也可将源代码拷到树莓派上直接编译，这里介绍后一种方式。

首先用scp之类的工具将Camkit的源代码拷到树莓派上，进入源码目录。由于树莓派运行的也是Linux系统，原则上可以和PC上一样使用ffmpeg库，但是实际效果非常卡顿，每秒仅有1~2帧，cpu消耗90%左右，因此推荐使用针对树莓派的OpenMax方案，下面是编译说明。

使用OpenMax需要一些头文件和库，这些库一般都在/opt/vc/目录下，不需要另外安装，除了一个库例外：libilclient.a。这是一个简单的封装库，可以到github下载源代码，两个.c文件、一个.h文件和一个Makefile，将上上层目录下的Makefile.include文件也下载下来。将这些文件都拷到树莓派上，用以下命令安装：

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mkdir -p build/one/two cp ilclient.h ilclient.c ilcore.c Makefile build/one/two cp Makefile.include build cd build/one/two make cp libilclient.a /opt/vc/lib

最后一步将编译好的库拷贝到/opt/vc/lib目录下。

除了OpenMax库之外，Camkit做色彩转换是还是使用了ffmepg中的libswscale库，因此需要在树莓派上先安装，方式可PC上的相同，通过apt-get安装libswscale和libswscale-dev即可（如何是Arch平台使用pacman -S ffmpeg）。

一切都做完之后就可以编译Camkit了，进入Camkit源码目录，使用如下命令编译安装：

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mkdir build cd build cmake ../ -DPLATFORM=RPI make make install

这样，Camkit就已经安装到你的树莓派上了，路径和PC上的相同，demo程序在build/demo目录下。

使用

Camkit的接口非常简单方便，每个子功能均遵循类似的接口。

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xxxHandle = xxx_open(xxParams);     // 打开xxx handle，例如： capture_open, convert_open... ...                     // 具体操作 xxx_close(xxxHandle);    // 关闭handle，例如capture_close, convert_close...

一般调用步骤如下：

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struct cap_handle *caphandle = NULL;    // capture操作符 struct cvt_handle *cvthandle = NULL;   // convert操作符 struct enc_handle *enchandle = NULL;   // encode操作符 struct pac_handle *pachandle = NULL;   // pack操作符 struct net_handle *nethandle = NULL;   // network操作符   struct cap_param capp;      // capture参数 struct cvt_param cvtp;      // convert参数 struct enc_param encp;      // encode参数 struct pac_param pacp;      // pack参数 struct net_param netp;      // network参数   // 设置各项参数 capp.xxx = xxx ... cvtp.xxx = xxx; ... encp.xxx = xxx; ... pacp.xxx = xxx; ... netp.xxx = xxx; ...   // 使用设置好的参数打开各项功能 caphandle = capture_open(capp); cvthandle = convert_open(cvtp); enchandle = encode_open(encp); pachandle = pack_open(pacp); nethandle = net_open(netp);   capture_start(caphandle);       // 开始capture while(1) {     capture_get_data(caphandle, ...);    // 获取一帧图像       convert_do(cvthandle, ...);    // 转换,YUV422=>YUV420， 如果你的摄像头直接支持采集YUV420数据则不需要这一步       while (encode_get_headers(enchandle, ...) == 1)     // 获取h264头，PPS/SPS     {     ...     }       encode_do(enchandle, ...);      // 编码一帧图像       pack_put(pachandle, ...);   // 将编码后的图像送给打包器     while(pack_get(pachandle, ...) == 1)    // 获取一个打包后的RTP包     {         net_send(nethandle, ...);   // 将RTP包发送出去     } } capture_stop(caphandle);        // 停止capture   // 关闭各项功能 net_close(nethandle); pack_close(pachandle); encode_close(enchandle); convert_close(cvthandle); capture_close(caphandle);

Note:

1. 其中的每一个子功能都可以独立使用，例如只做采集，或者图像编码之后写入文件而不做打包和发送等等。
2. 如果是使用官方的树莓派摄像头，则采集部分不可用，需要另外写代码，但后面的编码打包等功能均可正常使用。

PS: demo目录有两个完整的例子，可以参考之。

实例–在树莓派上运行demo查看实时录像

demo/cktool.c是运用Camkit的一个例子，实现了Camkit支持的全部功能。

使用方法：

1	$cktool [options]

options：
-? 显示帮助信息
-d 是否显示调试信息
-s 设置步骤 0/1/3/7/15 (0:只做采集,1:采集+转换, 3:采集+转换+编码(默认),7:采集＋转换+编码+打包,15:采集+转换+编码+打包+发送)
-i 设置打开的摄像头设备(默认/dev/video0)
-o 设置写入的文件
-a 设置网络端的ip地址
-p 设置网络端的端口号
-c 设置采集图像格式: 0: YUYV(默认), 1: YUV420
-w 设置视频宽 (640)
-h 设置视频高 (480)
-r 设置编码帧率 kbps (1000)
-f 设置帧率 (15)
-t 设置图像是否交织 (0)
-g 设置编码的gop大小 (12)

假设我们要在树莓派上使用Camkit，将树莓派和PC连在同一个路由器上。

1	RPI(Camkit) <==> 路由器 <==> PC (VLC)

首先，按照上面的讲解完成编译，在build/demo目录下可以看到一个cktool的可执行程序。

配置树莓派开启摄像头支持并分配gpu_mem，Raspbian系统通过sudo raspi-config，Arch系统参见Wiki。

然后，在PC上用记事本打开demo/video.sdp文件，修改ip地址为PC的ip地址，假设为192.168.1.2，设置端口，假设为8888。运行VLC播放器，打开demo/video.sdp文件。

最后，在树莓派上运行：

1	#cktool -s 15 -a 192.168.1.2 -p 8888

至此，应该就可以在PC端看到树莓派的实时视频了。

via https://git.oschina.net/andyspider/Camkit

本文来自：树莓派实验室
链接地址：http://shumeipai.nxez.com/2015/01/28/raspberry-pi-supports-hard-coded-video-suite.html