現(xiàn)如今Linux操作系統(tǒng)以其開放源代碼、易于開發(fā)、功能強(qiáng)大、穩(wěn)定、成本低等優(yōu)勢(shì),已滲透到工農(nóng)業(yè)、教育、國(guó)防、科學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域,對(duì)各行各業(yè)的發(fā)展都起到了極其重要的推動(dòng)作用。與此同時(shí)視頻監(jiān)控技術(shù)正在被廣泛應(yīng)用到人們的日常生活中,為人們的生活提供了更多的便利。因而針對(duì)Linux平臺(tái)下視頻設(shè)備驅(qū)動(dòng)的相關(guān)研究、改進(jìn)和應(yīng)用具有較高的學(xué)術(shù)和商業(yè)價(jià)值。本文首先介紹了USB協(xié)議的相關(guān)知識(shí),在此基礎(chǔ)上分析了Linux操作系統(tǒng)中設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊機(jī)制、USB子系統(tǒng)組成和Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu),總結(jié)了LinuxUSB設(shè)備驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)步驟;然后闡述了Relay和V4L技術(shù)、視頻數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)葐栴},對(duì)Linux平臺(tái)下通用USB視頻設(shè)備驅(qū)動(dòng)的性能進(jìn)行了分析,并指出了不足,給出了改進(jìn)后的USB視頻設(shè)備驅(qū)動(dòng)的整體框架設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。最后指出了本驅(qū)動(dòng)目前所存在的一些問題,并對(duì)下一步工作提出了建議。在碩士課題的研究工作中,本人的主要工作成果有:（1）研究和分析了項(xiàng)目開發(fā)中影響USB攝像頭設(shè)備性能的關(guān)鍵所在。從增加傳輸效率和減少由數(shù)據(jù)同步所帶來(lái)的影響這兩個(gè)方面出發(fā),分析了通用驅(qū)動(dòng)解決方法的不足,提出并實(shí)現(xiàn)了解決傳輸效率和數(shù)據(jù)同... 

【文章來(lái)源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

USBZ.o的幀結(jié)構(gòu)

測(cè)試流程如圖5一11所示。具體步驟如下:.在完成USB攝像頭驅(qū)動(dòng)安裝后，我們先在實(shí)驗(yàn)機(jī)L接入U(xiǎn)SB攝像頭設(shè)備，由于USB設(shè)備是熱插拔設(shè)備，所以當(dāng)USB設(shè)備插入U(xiǎn)SB接口時(shí)一，Linux內(nèi)核會(huì)自動(dòng)加載我們的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，這個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序以模塊 (usbcam)的形式運(yùn)行在內(nèi)核空間。通過命令!Susb可以看到自動(dòng)檢測(cè)到的設(shè)備相關(guān)信息，而運(yùn)行ISmod命令就可以看出設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊已經(jīng)被加載成功，如圖5一12所示。圖5-.接下來(lái)利用新加載的usbcam設(shè)備信息、加載模塊及其依賴關(guān)系buntu系統(tǒng)自帶的視頻軟件ekiga來(lái)測(cè)試這個(gè)驅(qū)動(dòng)程序能否支持該硬件正常工作。效果圖如下圖5一13所示:娜愧截瞬纂熬纂鬢翼翼泄夔薰彝粉滋琴翻圖5一13被驅(qū)動(dòng)起來(lái)的攝像頭測(cè)試證明:改過后的驅(qū)動(dòng)很好的利用了Linux平臺(tái)下的V4LZ視頻標(biāo)準(zhǔn)接口

而運(yùn)行ISmod命令就可以看出設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊已經(jīng)被加載成功，如圖5一12所示。圖5-.接下來(lái)利用新加載的usbcam設(shè)備信息、加載模塊及其依賴關(guān)系buntu系統(tǒng)自帶的視頻軟件ekiga來(lái)測(cè)試這個(gè)驅(qū)動(dòng)程序能否支持該硬件正常工作。效果圖如下圖5一13所示:娜愧截瞬纂熬纂鬢翼翼泄夔薰彝粉滋琴翻圖5一13被驅(qū)動(dòng)起來(lái)的攝像頭測(cè)試證明:改過后的驅(qū)動(dòng)很好的利用了Linux平臺(tái)下的V4LZ視頻標(biāo)準(zhǔn)接口，使得USB攝像頭設(shè)備可以支持使用V4LZ接口應(yīng)用程序的調(diào)用，此外使用V4LZ接口的應(yīng)用程序還可以使用本驅(qū)動(dòng)程序來(lái)獲取視頻數(shù)據(jù)。.驅(qū)動(dòng)程序重要的指標(biāo)之一是性能。如果性能表現(xiàn)不好，則會(huì)降低它的使用價(jià)位。驅(qū)動(dòng)主要利用relay接口提供的方法來(lái)傳遞幀數(shù)據(jù)，這是目前可以保證最大性能的方法之一。構(gòu)這種情況下，驅(qū)動(dòng)性能測(cè)試時(shí)應(yīng)用程序所占用的cpu負(fù)載約在16%左右，如圖5一14所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于ARM Linux的圖像采集與藍(lán)牙傳輸[J]. 屈執(zhí)勤,呂楊.  單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2007(08)
[2]基于CH374的USB攝像頭驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)[J]. 李明.  單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2007(03)
[3]嵌入式Linux平臺(tái)下USB接口的視頻設(shè)備驅(qū)動(dòng)技術(shù)[J]. 張秋野,黃佩偉,褚蓓.  信息技術(shù). 2006(07)
[4]嵌入式Linux下USB主控制器驅(qū)動(dòng)的研究[J]. 劉勝軍,高濟(jì).  現(xiàn)代機(jī)械. 2006(03)
[5]嵌入式遠(yuǎn)程視頻采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 張永強(qiáng),趙永勇,李崇德.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2006(04)
[6]基于嵌入式Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)[J]. 肖杰,李仁發(fā),徐成.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2006(03)
[7]基于嵌入式Linux的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)[J]. 李駒光,鄭耿.  電腦編程技巧與維護(hù). 2005(11)
[8]Linux下USB主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J]. 武甲東,陳新華,張志敏.  山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(02)
[9]嵌入式Linux內(nèi)核及其驅(qū)動(dòng)開發(fā)[J]. 張海峰.  紅外. 2003(10)
[10]USB總線信號(hào)環(huán)境分析[J]. 齊志才.  微型機(jī)與應(yīng)用. 2003(08)



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