一、V4l2更新缓冲Buffer的方法
回顾上一节中，我们使用v4l2控制usb 摄像头，对摄像头的静态图片采集流程操作过程可以归纳为图1：
图1 静态图片采集流程图
所用到的函数和参数都在旁边标注出。可以看到使用命令VIDIOC_DQBUF将缓存中的图像帧取出，然后摄像头设备是一直在采集图像，如果没有更新缓存区命令，采集到的新数据是不会被更新到缓存中的。v4l2提供了与VIDIOC_DQBUF命令相对的命令VIDIOC_QBUF，我对这个命令的理解就是允许摄像头设备将采集图像更新到缓存区。假设开辟的缓存FIFO大小为4帧，如图2(a)，当使用VIDIOC_DQBUF命令后，当前帧n从FIFO中取走，FIFO留下一个空缺，如图2(b)，这种情况下如果使用VIDIOC_QBUF命令，新一帧n+4将被写入缓存，如图2(c)。
图2 缓存FIFO与VIDIOC_DQBUF命令、VIDIOC_QBUF命令
所以为了实现缓存区图像数据的动态更新，需要在每一次处理完数据后使用VIDIOC_QBUF更新缓存区，以便下一次VIDIOC_DQBUF获取到新的一帧数据。因而动态更新缓存的视频采集流程应该如图3所示：
图3 动态视频采集流程
为此，需要重新定义两个函数，一个我们定义为get_frame获取视频帧：
1 int VideoDevice::get_frame(void **frame_buf, size_t* len) 2 { 3 v4l2_buffer queue_buf; 4 5 queue_buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; 6 queue_buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP; 7 8 if(ioctl(fd, VIDIOC_DQBUF, &queue_buf) == -1) 9 { 10 return FALSE; 11 } 12 13 *frame_buf = buffers[queue_buf.index].start; 14 *len = buffers[queue_buf.index].length; 15 index = queue_buf.index; 16 17 return TRUE; 18 }
再定义free_frame释放视频帧，让出缓存空间准备新的视频帧数据：
1 int VideoDevice::free_frame() 2 { 3 if(index != -1) 4 { 5 v4l2_buffer queue_buf; 6 queue_buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; 7 queue_buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP; 8 queue_buf.index = index; 9 10 if(ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &queue_buf) == -1) 11 { 12 return FALSE; 13 } 14 return TRUE; 15 } 16 return FALSE; 17 }
二、Qt的paintEvent事件
在上篇博客里面，我们对采集的的视频帧数据的显示，采用的方法是使用了一个QLabel和QPixmap，并使用loadfromdata函数将采集的数据转为QPixmap中的数据，并显示到QLabel上。这样的做法导致的结果是QLabel和QPixmap数据只能被更新一次，所以只能显示静态图片。
在完成了视频缓存数据更新后，我们所面临的问题就是怎么样才能把这个数据动态显示出来。好在Qt提供了窗口刷新事件paintEvent，在这里，我们可以使用两种方式触发paintEvent事件：
1、使用定时器QTimer，定时为33ms（因为摄像头的帧频为30pfs）；
2、不使用定时器，由QLabel自身内容改变产生。这里采用这种方式。paintEvent函数内容：
1 void Widget::paintEvent(QPaintEvent *) 2 { 3 rs = vd->get_frame((void **)&yuv_buffer,&len); 4 convert_yuv_to_rgb_buffer(yuv_buffer,rgb_buffer,640,480); 5 6 frame->loadFromData((uchar *)rgb_buffer,640 * 480 * 3); 7 8 ui->label->setPixmap(QPixmap::fromImage(*frame,Qt::AutoColor)); 9 10 rs = vd->unget_frame(); 11 }
三、测试效果