Usb webcam driver linux

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:

~$ cat: /dev/video0: Недопустимый аргумент

*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):

#include #include #include #include #include #include int main (int argc,char* argv[]) < /*Read Params*/ char *device_name; if(argc >1) < &nbsp&nbspdevice_name = argv[1]; >else < &nbsp&nbspdevice_name = "/dev/video0"; >/*Open Device*/ int file_device = open(device_name, O_RDWR, 0); if (file_device == -1) < &nbsp&nbspprintf ("%s error %d, %s\n",device_name, errno, strerror(errno)); &nbsp&nbspexit(EXIT_FAILURE); >/*Read Params From Device*/ struct v4l2_capability device_params; if (ioctl(file_device, VIDIOC_QUERYCAP, &device_params) == -1) < &nbsp&nbspprintf ("\"VIDIOC_QUERYCAP\" error %d, %s\n", errno, strerror(errno)); &nbsp&nbspexit(EXIT_FAILURE); >printf("driver : %s\n",device_params.driver); printf("card : %s\n",device_params.card); printf("bus_info : %s\n",device_params.bus_info); printf("version : %d.%d.%d\n",      ((device_params.version >> 16) & 0xFF),      ((device_params.version >> 8) & 0xFF),      (device_params.version & 0xFF)); printf("capabilities: 0x%08x\n", device_params.capabilities); printf("device capabilities: 0x%08x\n", device_params.device_caps); /* Close Device */ if (-1 == close (file_device)) < &nbsp&nbspprintf ("\"close\" error %d, %s\n", errno, strerror(errno)); &nbsp&nbspexit(EXIT_FAILURE); >file_device = -1; return 0; > 

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.

./catvd /dev/video0 /dev/video0 error 2, No such file or directory

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

 ./catvd /dev/video0 driver : uvcvideo card : UVC Camera (046d:0804) bus_info : usb-0000:00:12.2-3 version : 3.11.10 capabilities: 0x84000001 device capabilities: 0x04000001 

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

V4L2_CAP_DEVICE_CAPS 0x80000000 // устроство содержит поля для изменения параметров. V4L2_CAP_STREAMING 0x04000000 // это потоковое устройство i/o ioctls. V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE 0x00000001 // устроство имеет функцию видеозахвата. 

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.

Ресурсы используемые в статье:

Источник

Устанавливаем веб-камеру в Linux

Если вы хотите испытать ощущения пользователя ранних версий GNU/Linux, попробуйте настроить веб-камеру на своей системе. В отличие от большинства устройств, веб-камеры зачастую не устанавливаются автоматически. Более того, если вы устанавливаете принтер, то вы знаете, что искать решение нужно в пакете Common Unix Printing System ( CUPS ) и его интерфейсах. С веб-камерами дело иначе — успех вашей затеи зависит лишь от того, что вы найдете в интернете, и от ваших знаний модулей ядра и драйверов. Эти обстоятельства приводят к тому, что настройка веб-камеры звучит как вызов — однако если отнестись к делу с пониманием того, что вы делаете, достаточной степенью осторожности и, может быть, долей удачи, возможно установить веб-камеру менее чем за вечер.

Если ваша веб-камера внешняя, это будет наилучшей предпосылкой для ее успешной настройки. Существует множество сайтов для различных производителей и моделей, поиск вам в помощь. В большинстве случаев вы не найдете исчерпывающую информацию на сайте производителя. Вместо этого лучше идите на неофициальные сайты — они заполняются самими пользователями, поэтому содержат наиболее достоверные сведения и комментарии. Webcam HOWTO , составленный Говардом Шейном (Howard Shane), хотя и устарел на пару лет, но содержит несколько полезных ссылок. Если камера подключается по FireWire, попробуйте список цифровых камер IEEE1394 , поддерживаемый Дэмьеном Душампсом (Damien Douxchamps).

Особенно полезен сайт A Free World Мишеля Ксаарда (Michel Xhaard), чьи драйвера Spca5xx уже нашли путь к репозиториям основных дистрибутивов, включая Debian. Если ваша веб-камера есть в списке, а пакет драйверов в репозитории вашего дистрибутива, тогда ваши шансы велики, и камера может быть определена автоматически при установке пакета.

Но иногда придется повозиться, например, если у вас встроенная веб-камера (такое часто встречается у ноутбуков) и это не волновало вас на момент покупки компьютера, либо ваш дистрибутив не содержит пакетов с драйверами. В этих случаях настроить веб-камеру может помочь поиск в интернете конкретно по вашей модели компьютера.

• Протестируйте камеру с помощью подходящей программы (см. ниже). Если заработает, тогда ваша камера напрямую поддерживается ядром. Этот случай редок на сегодняшний день.
• Используйте команду dmesg | more , чтобы узнать определена ли веб-камера при загрузке системы. Найдя упоминание о ней, попробуйте найти созвучный модуль ядра (опять же, можно попробовать угадать) в каталоге /lib/modules/ , конкретно в подкаталоге /usb , который зарыт в глубине файловой системы. Точное расположение подкаталога /usb зависит от дистрибутива. В Debian полный путь /lib/modules/kernel/build/drivers/usb , а в Fedora 7 — /lib/modules/kernel/kernel/drivers/usb .
• На сегодняшний день наиболее распространены USB-камеры. Для просмотра подключенных USB-устройств используйте консольную программу lsusb , либо графическую v4l2-tool (поищите ее в своем репозитории). Найдите камеру по ее имени (или попробуйте найти ее методом исключения, или вообще угадать) и запишите ей соответствующий 8-значный код (с двоеточием посередине) в последней колонке списка. Этот код определяет производителя и идентификатор продукта, который можно использовать при поиске драйвера в интернете. В программе v4l2-tool ввод этого идентификатора во вкладке Suggest Driver даже может дать вам название нужного драйвера. Вооружившись этой информацией, отправляйтесь в интернет за драйвером. Если найдете, загружайте и компилируйте его. В некоторых случаях вам придется сперва загрузить кое-какие зависимости. К примеру, драйвер для камеры Ricoh R5U870 требует наличия пакета поддержки динамических модулей ядра (Dynamic Kernel Module Support, DKMS).

Тестирование

Если вы дошли досюда, значит, все самое сложное позади, но вас еще могут подстерегать некоторые трудности. В зависимости от дистрибутива, вам может потребоваться создать с помощью команды addgroup новую группу пользователей video и поместить свои учетные записи в нее, чтобы все пользователи смогли пользоваться веб-камерой. Вдобавок нужно проверить работу камеры с помощью нескольких программ, таких как CamStream , Ekiga и Kopete — некоторые могут не работать с вашей камерой. Попробуйте обновить эти программы, иногда это может решить проблему. Если для установки драйвера веб-камеры вы использовали DKSM, то после установки проверьте, что все остальное у вас работает (к примеру, у меня перестала работать беспроводная сетевая карта, включенная с помощью Ndiswrapper ). Эта проблема может остаться «висеть» даже при перезагрузке, однако при выключении компьютера и повторном включении проблема исчезает. Если же и это не помогло, попробуйте удалить остановившееся устройство и установить его заново.

Заключение

Бесспорно, эта статья лишь отправная точка. В завершение хочу отметить, что многие камеры из вышеупомянутого списка являются результатом ребрендинга других камер, или наоборот, их выпускают под новыми названиями. Вполне возможны случаи, когда устройства, которые называются и выглядят одинаково, но совершенно различаются внутренне. Производители веб-камер, как и производители других устройств, совершенно не заинтересованы в выпуске драйверов для GNU/Linux. Таким образом, подавляющее большинство драйверов веб-камер для GNU/Linux — результат обратной разработки драйверов разработчиками-энтузиастами, многие из которых никогда не задумывались о стандартизации результатов своей работы. По этим причинам, я старался избегать конкретики. Проблема не в том, что настройка веб-камера сложна (вовсе нет), проблема в том, что информацию приходится собирать по крупицам. Надеюсь, эта статья поможет вам в этом нелегком деле.

Источник