【GStreamer 】3-2 gstreamer实现USB相机采集图片和录像-Toy模板网

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【GStreamer 】3-2 gstreamer实现USB相机采集图片和录像

0、硬件平台和测试环境说明

感觉网上看这一类说明，常常最大的疑惑就是，为什么别人能用，我自己就不成了，其实很多时候都是各自的环境交代不清楚所致。所以我觉得讲操作前，必须先交代自己的测试环境。

我自己使用的是TX1核心模块，安装ubuntu 18.04 的环境。安装了英伟达配套的所有cuda的套件库。

【GStreamer 】3-2 gstreamer实现USB相机采集图片和录像

nvidia@nvidia-desktop:~$ sudo lsb_release -a
No LSB modules are available.
Distributor ID: Ubuntu
Description:    Ubuntu 18.04.5 LTS
Release:    18.04
Codename:   bionic

1 、查看usb摄像头可用的分辨率

nvidia@nvidia-desktop:~$ v4l2-ctl --device=/dev/video0 --list-formats-ext
ioctl: VIDIOC_ENUM_FMT
    Index       : 0
    Type        : Video Capture
    Pixel Format: 'MJPG' (compressed)
    Name        : Motion-JPEG
        Size: Discrete 1280x720
            Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)
        Size: Discrete 800x600
            Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)
        Size: Discrete 640x480
            Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)
        Size: Discrete 640x360
            Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)
        Size: Discrete 352x288
            Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)
        Size: Discrete 320x240
            Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)

    Index       : 1
    Type        : Video Capture
    Pixel Format: 'YUYV'
    Name        : YUYV 4:2:2
        Size: Discrete 1280x720
            Interval: Discrete 0.200s (5.000 fps)
        Size: Discrete 800x600
            Interval: Discrete 0.050s (20.000 fps)
        Size: Discrete 640x480
            Interval: Discrete 0.040s (25.000 fps)
        Size: Discrete 640x360
            Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)
        Size: Discrete 352x288
            Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)
        Size: Discrete 320x240
            Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)

可以看到，我测试使用的USB相机可以支持MJPG格式的压缩视频，恒定30HZ帧率，也可以提供YUYV这种RAW格式的视频，但是图像分辨率越大，帧率也会变低，需要根据情况做一定的调整。

2、采集USB摄像头保存至图片

2.1 采集YUV格式的图片

#jpegenc 输入video/x-raw个数，输出image/jpeg格式
gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 num-buffers=1 \
! 'video/x-raw,format=YUY2,width=1280, height=720, framerate=5/1' \
! jpegenc ! filesink location=/home/nvidia/Pictures/file_1280_720_YUV_1401.jpg

#采集Size: Discrete 640x480 图片
gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 num-buffers=1 \
! 'video/x-raw,format=YUY2,width=640, height=480, framerate=25/1' \
! jpegenc ! filesink location=/home/nvidia/Pictures/file_640_480_YUV_1401.jpg

【GStreamer 】3-2 gstreamer实现USB相机采集图片和录像

2.2 采集jpeg格式的图片

#指定设备 /dev/video0 采集一帧 num-buffers=1 ，数据格式 image/jpeg,width=1280,height=720
#filesink 这是一个只消费数据的对象，传入保存位置，将数据输出到指定位置
gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 num-buffers=1 \
! image/jpeg,width=1280,height=720 ! \
filesink location=/home/nvidia/Pictures/file_1280_720_1724.jpg

#也可以补全所有的参数framerate=30/1
gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 num-buffers=1 \
! image/jpeg,width=1280,height=720,framerate=30/1 ! \
filesink location=/home/nvidia/Pictures/file_jpeg_1280_720_1417.jpg

#采集不同的分辨率
gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 num-buffers=1 \
! image/jpeg,width=640,height=480,framerate=30/1 ! \
filesink location=/home/nvidia/Pictures/file_jpeg_640_480_1417.jpg

3、采集USB摄像头保存成视频

3.1 采集yuv格式输入的，输出AVI视频

AVI英文全称为Audio Video Interleaved，即音频视频交错格式，是微软公司于1992年11月推出、作为其Windows视频软件一部分的一种多媒体容器格式。

AVI文件将音频（语音）和视频（影像）数据包含在一个文件容器中，允许音视频同步回放。类似DVD视频格式，AVI文件支持多个音视频流。AVI信息主要应用在多媒体光盘上，用来保存电视、电影等各种影像信息。

#采集video/x-raw格式，生成AVI
#avimux 要向生成AVI，必须用的插件多路复用，常用来做音视频混合成一个文件，实现AVI格式交错
gst-launch-1.0 videotestsrc num-buffers=100 \
! 'video/x-raw,format=YUY2,width=1280, height=720, framerate=10/1' \
! avimux  ! filesink location=/home/nvidia/Pictures/x-raw.avi

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 num-buffers=100 \
! 'video/x-raw,format=YUY2,width=1280, height=720, framerate=5/1' \
! avimux  ! filesink location=/home/nvidia/Pictures/video0-x-raw.avi

#jpegenc 是GStreamer 中迎来实现JPEG image 编码的插件。其输入为 video/x-raw ，输出为image/jpeg
#将video/x-raw格式编码成image/jpeg，生成AVI，都是可以的
gst-launch-1.0 videotestsrc num-buffers=100 \
! 'video/x-raw,format=YUY2,width=1280, height=720, framerate=5/1' \
! jpegenc ! avimux ! filesink location=/home/nvidia/Pictures/jpeg.avi

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 num-buffers=100 \
! 'video/x-raw,format=YUY2,width=1280, height=720, framerate=5/1' \
! jpegenc ! avimux ! filesink location=/home/nvidia/Pictures/video0-jpeg.avi

【GStreamer 】3-2 gstreamer实现USB相机采集图片和录像

3.2 采集MJPG格式输入的，输出AVI视频

#使用USB相机采集 Size: Discrete 1280x720
gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 num-buffers=100 \
! image/jpeg,width=1280,height=720,framerate=30/1 ! \
avimux ! filesink location=/home/nvidia/Pictures/jpeg_1280_720_1417.avi

【GStreamer 】3-2 gstreamer实现USB相机采集图片和录像

3.3 采集YUV格式输入的，编码成 H.264格式，输出MP4文件

从 v4l2 设备获取视频流，编码成 H.264格式，并混合到一个MP4文件中

#x264enc 其输入为 video/x-raw ，输出为video/x-h264
gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 num-buffers=100 \
! 'video/x-raw,format=YUY2,width=1280, height=720, framerate=5/1' \
! videoconvert  \
! x264enc ! mp4mux ! filesink location=/home/nvidia/Pictures/x264-video-1280-720.mp4

#也有人这么写，单独开一个队列去做，也是可以的
gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 num-buffers=100 \
! 'video/x-raw,format=YUY2,width=640, height=480, framerate=25/1' \
! videoconvert \
! queue ! x264enc ! mp4mux ! filesink sync=false location=/home/nvidia/Pictures/camera-h264-640x480.mp4

不使用videoconvert 会报错

pipeline: could not link v4l2src0 to x264enc0, x264enc0 can't handle caps video/x-raw, format=(string)YUY2, width=(int)1280, height=(int)720, framerate=(fraction)5/1

【GStreamer 】3-2 gstreamer实现USB相机采集图片和录像

拷贝到WIN下可以直接播放。

【GStreamer 】3-2 gstreamer实现USB相机采集图片和录像

3.4 采集MJPG格式输入的，输出MP4文件

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0  num-buffers=100 \
! image/jpeg,width=1280,height=720,framerate=30/1 ! \
! jpegdec ! videoconvert \
! tee name=srctee srctee. \
! queue2 ! xvimagesink srctee. \
! queue2 ! x264enc threads=4 sliced-threads=TRUE tune=zerolatency ! matroskamux ! filesink location = output.mp4 srctee. \
! queue2 ! videoconvert ! video/x-raw,format=RGB ! fakesink

# jpegdec jpeg解码
# x264enc 编码成X264
# mp4mux 混合生成MP4 
gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0  num-buffers=100 \
! image/jpeg,width=1280,height=720,framerate=30/1  \
! jpegdec ! videoconvert \
! x264enc ! mp4mux ! filesink location=/home/nvidia/Pictures/x264-video-1280-720.mp4

3.5 一边显示，一边录视频

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0  num-buffers=300 \
! image/jpeg,width=1280,height=720,framerate=30/1  \
! jpegdec ! videoconvert \
! tee name=srctee srctee. \
! queue2 ! xvimagesink srctee. \
! queue2 ! x264enc threads=4 sliced-threads=TRUE tune=zerolatency ! matroskamux ! filesink location = /home/nvidia/Pictures/output.mp4 


#不同分辨率
gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0  num-buffers=300 \
! image/jpeg,width=640,height=480,framerate=30/1  \
! jpegdec ! videoconvert \
! tee name=srctee srctee. \
! queue2 ! xvimagesink srctee. \
! queue2 ! x264enc threads=4 sliced-threads=TRUE tune=zerolatency ! matroskamux ! filesink location = /home/nvidia/Pictures/output2.mp4