当V4L2遇上Gstreamer

本文介绍了V4L2和Gstreamer的结合使用,包括视频采集与预览、JPEG解码显示、ximagesink与xvimagesink的比较、autovideosink的应用、双摄像头拼接案例以及利用v4l2-ctrl抓取并转换原始图片。在Ubuntu 18.04上,提供了从源码和预编译包两种方式安装Gstreamer的指导。

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v4l2和gstreamer,这两个优秀框架走到一起,会碰撞出什么样的火花呢?就让我我来做一回月老吧。

1.视频采集,预览. 基于(ximagesink/xvimagesink/glimagesink)应用

  这个应用从/dev/video0节点抓取实时流并送给video sink显示。

gst-launch-1.0 v4l2src ! videoconvert ! ximagesink
gst-launch-1.0 v4l2src ! videoconvert ! xvimagesink
gst-launch-1.0 v4l2src ! videoconvert ! glimagesink

2.jpeg解码后显示

与上面不同的是,这个用例抓取的是MJPEG的码流,解码成YUV后送显.

gst-launch-1.0 v4l2src ! jpegdec ! xvimagesink

对比上面两幅图,camera输出的格式是不同的,第一张图是video/raw YUV格式的输出,而下面第二张图却是MJPEG格式的图片输出。这恰好也是摄像头支持的。

3.ximagesink VS xvimagesink.


gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! videoconvert ! ximagesink

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! videoconvert ! xvimagesink

### 使用 GStreamer 抓取 V4L2 设备的视频流 为了从 Video4Linux2 (V4L2) 设备抓取视频流并使用 GStreamer 进行处理,可以采用 `v4l2src` 插件来作为源。该插件允许访问连接到系统的任何兼容 V4L2 的摄像机或其他视频输入硬件。 下面是一条基本命令用于启动一个简单的管道,它会打开指定路径下的设备文件 `/dev/video0` 并通过转换器传递原始数据给显示接收端: ```bash gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! videoconvert ! xvimagesink ``` 这条指令中的各个部分解释如下[^3]: - `v4l2src`: 用来读取来自 V4L2 接口的数据; - `device=/dev/video0`: 设置要使用的具体设备节点位置; - `videoconvert`: 转换编码格式以便后续组件能够理解接收到的内容; - `xvimagesink`: 将解码后的图像帧渲染至 X Window System 上的一个窗口内展示出来; 如果希望调整某些参数比如设置固定的帧率,则可以在上述基础上增加更多选项。例如,设定每秒传输的最大帧数为15帧,并且指定了不同的输出目标时可这样写: ```bash gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video2 capture-mode=5 fps-n=15 ! imxv4l2sink ``` 这里额外加入了几个配置项[^2]: - `capture-mode=5`: 定义捕捉模式; - `fps-n=15`: 控制最大帧率为每秒钟不超过十五帧; - `imxv4l2sink`: 特定于 i.MX 处理平台上的专用输出模块; 对于更复杂的应用场景或是想要构建图形界面应用程序的情况而言,还可以考虑借助像 Qt 这样的跨平台 GUI 库来进行开发工作。有一个开源项目提供了基于 Qt 和 V4L2 实现摄像头视频采集与显示功能的例子,适用于 Ubuntu 20.04 系统环境,并对特定型号如谷客 HD98 型号做了优化支持[^4]。
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