作者：曹忠明,華清遠見嵌入式學院講師。
mjpg-streamer是一個很好的開源項目，用來做視頻服務器，使用的是v4l2的接口。前面我們說了它的移植過程，但是在某些特定的情況下這個工程不能達到我們的需求，所以我們需要對源碼進行修改，或者直接寫一個自己的視頻服務器。在修改源碼或寫自己的服務器之前我們分析下這個源碼的代碼。
這個代碼裏有三個部分是我們需要掌握的內容，第一是v4l2接口，第二個是socket編程，第三個是多線程編程。
一、 v4l2接口說明
這裏涉及到我們如何從攝像頭中把數據取出來，首先是封裝一個結構體用來描述攝像頭的一些信息，比如採集圖片的寬高，圖片的格式，等等。
struct vdIn {
int fd;
char *videodevice;
char *status;
char *pictName;
struct v4l2_capability cap;
struct v4l2_format fmt;
struct v4l2_buffer buf;
struct v4l2_requestbuffers rb;
void *mem[NB_BUFFER];
unsigned char *tmpbuffer;
unsigned char *framebuffer;
int isstreaming;
int grabmethod;
int width;
int height;
int fps;
int formatIn;
int formatOut;
int framesizeIn;
int signalquit;
int toggleAvi;
int getPict;
int rawFrameCapture;
/* raw frame capture */
unsigned int fileCounter;
/* raw frame stream capture */
unsigned int rfsFramesWritten;
unsigned int rfsBytesWritten;
/* raw stream capture */
FILE *captureFile;
unsigned int framesWritten;
unsigned int bytesWritten;
int framecount;
int recordstart;
int recordtime;
};
接着是把這個結構體寫入驅動中，用來初始化攝像頭。這個操作通過ioctl完成，涉及到的命令包括VIDIOC_QUERYCAP、VIDIOC_S_FMT、VIDIOC_S_PARM、VIDIOC_REQBUFS，VIDIOC_QUERYBUF，並通過mmap完成內存的映射。
最後我們通過ioct命令完成圖片的讀取，涉及到的命令包括VIDIOC_QBUF和VIDIOC_DQBUF。然後把獲得的數據寫入到文件裏就是圖片，通過網絡傳輸出去連續的圖片就是視頻。
二、 socket編程
在這個程序裏使用的是tcp套接字，每有一個連接請求就創建一個線程單獨和這個請求通信，這裏涉及到的函數包括socket、bind、listen、accept和write。
三、 多線程編程
爲了能同時響應多個客戶端的請求，這裏使用了多線程編程，爲每一個請求建立一個連接，每個連接就是一個線程。這裏涉及到的函數包括pthread_create、pthread_detach、pthread_cond_init、pthread_cond_destroy、pthread_mutex_init、pthread_mutex_destroy。
四、 mjpg-streamer工作流程
原文:http://sourceforge.net/apps/mediawiki/mjpg-streamer/index.php?title=Main_Page
About the project
"MJPG-streamer"，是用於從webcam攝像頭採集圖像，把他們以流的形式通過基於ip的網絡傳輸到瀏覽器如Firehox，Cambozola，VLC播放器，Windows的移動設備或者其他擁有瀏覽器的移動設備。她可以利用某些webcams的硬件壓縮功能來降低服務器CPU的開銷。她爲嵌入式設備和一些常規服務器提供了一個輕量且更少CPU消耗的方案，因爲她無需爲視頻幀壓縮浪費大量的計算效率（這件事交給硬件了）。例子是：在一個主頻200MHz的路由器上（一個例子是cisco經典無線的linkfs WRT54G路由，其可以運行openWRT（迷你linux系統），主頻200MHz,4MRAM,16Flash），流編碼一個960x720像素的視頻，她可以減少10%的cpu使用。
 Screenshot of the example webpage |
 Testpicture Frame #1 |
 MJPEG-Client written in Lazarus (Free Pascal) |
 VideoLAN can display the stream |
About the name
其他一些合適的名字有：ＭＪＰＥＧ－ｓｔｒｅａｍｅｒ或者Ｍ-ＪＰＥＧ-ｓｔｒｅａｍｅｒ，由於在早期的項目中用的就是ｍｐｅｇ－ｓｔｒｅａｍｅｒ，所以我們決定保持原樣。
What it does
我們需要一個input-plugin來提供圖片。input-plugin負責產生圖片並把這些複製到內存中去。相應的output-plugin則負責把這些內存中的圖片取出來以便後續的處理。最常用的是webserver-output-plugin，他允許將圖片傳送到網絡瀏覽器上。mjpg-streamer充當粘合劑的角色，把這單一的input-plugin和衆多的output-plugin給連在一起，而幾乎所有的工作都交給了這些個插件。
Plugins
Input-Plugins
像其他普通的input-plugin一樣，這些個插件工作是把JPEG格式的圖片拷貝到全局可訪問內存中，接着給等待進程發送信號（告他：我來了！想幹哈幹哈吧）。
input_testpicture.so
這個模塊編譯的時候已經加入了圖片（正如其名：test），就是說你沒攝像頭也能進行測試工作（你編譯的對不對）。他也爲你提供了一個模板，一個你想寫自己的input-plugin的模板，因爲他被實現的儘可能的簡單易懂。它的作用就是把由testpictures模塊得到的JPEG-files文件轉變成一個頭文件，這個頭文件包含了一些被編譯進testpictures模塊的圖片（前面說過了）。當被激活時就會不停的往復上面的那個動作：獲得->轉變。
input_uvc.so
如其名她從兼容Linux-UVC V4L2標準的設備中抓取圖片。像Logitech Quickcam Sphere AF等等國產的有 ZC0303。她的源碼是基於開源項目"luvcview",當然做了很多方面的修改了。與"luvcview"不同的是，他初始化羅技他們家的攝像頭時用pan/tilt/focus命令即可。而無需庫的幫忙、擺弄XML文件或者udev規則（設備文件在系統中出現的方式）。現在很流行這種輸入插件，得益於它能夠在不增加CPU負載的情況下以大於15fps（frame per second）速率來將相片編碼成960x720象素大小。如果你有錢不用考慮CPU的負載問題，大可進行1600x1200象素（厲害）的無壓縮的編碼，然後用軟件實現壓縮並傳到客戶端！
input_control.so
這個模塊只實現了pan/tilt的控制接口，就是說他把視頻流的功能交給了其他程序（Linux中很推崇"簡潔"，就是一款軟件一個功能，效率至上，功能有軟件數量保證）。曾經用他提供了一個網絡接口以允許通過網絡實現pan/tilt我的羅技Orbit AF，當然Skype就來補充音、視頻流的功能了。當我們通過Skype要開遠程會議的時候，她工作的非常好，看不見的手時候還方便他們控制這個攝像頭多好啊。
Output-Plugins
output_http.so
這絕對是個全版本的符合HTTP1.0標準的webserver。可以在單獨的文件夾中提供文件訪問，也可以執行一些命令。例子是，你可以訪問從輸入plugin（見上文）獲得的JPEG文件，或者按照M-JPEG標準編碼他們。可以從一個文件夾提供服務意味着你可以定製你自己的網頁，比如嵌入圖片啊神馬的。你可以參見MJPG-streamer 包中的例子。有點重要的是，多個實例是可以併發運行的，這意味着多個server-threads進程可以處理不同的密碼（不同的請求）啊，呈現的佈局啊或者有限制的命令。
這個模塊是用來把JPEG圖片存儲到指定的文件夾中。你一可以用來抓取圖片並只是存取，當然你也可以在存儲完之後通過執行命令把他們提交到FTP服務器上！你可以在output_file頁參看更多的文檔。
MoreProject Status
JavaScript Motion Detection
High resolution webcam with 1600x1200 pictures
Usage
