Hi3559AV100外接UVC/MJPEG相机实时采图设计（四）:VDEC_Send

　　下面随笔将对Hi3559AV100外接UVC/MJPEG相机实现实时采图设计的关键点-VDEC_Send_Stream线程进行分析，一两个星期前我写了有三篇系列随笔，已经实现了项目功能，大家可以参考下面随笔：

Hi3559AV100外接UVC/MJPEG相机实时采图设计（一）:Linux USB摄像头驱动分析：

https://www.cnblogs.com/iFrank/p/14399421.html

Hi3559AV100外接UVC/MJPEG相机实时采图设计（二）:V4L2接口的实现（以YUV422为例）：

https://www.cnblogs.com/iFrank/p/14403397.html

Hi3559AV100外接UVC/MJPEG相机实时采图设计（三）:V4L2接口通过MPP平台输出：

https://www.cnblogs.com/iFrank/p/14403620.html

　　虽然已经实现了实时采图的功能，但是我还是对VDEC_Send_Stream线程进行细节分析，为后面Hi3559AV100外接UVC/MJPEG相机实现目标检测做准备，同时也让大家能够更好的了解实现的机制与原理，方便大家进行移植。

1、整体代码实现

　　首先给出涉及的数据与函数，方便后面分析：

 1     /************************************************

 2     step8:  send stream to VDEC

 3     *************************************************/

 4     for(i=0; i<u32VdecChnNum; i++)

 5     {

 6         snprintf(stVdecSend[i].cFileName, sizeof(stVdecSend[i].cFileName), "test_jpeg.jpeg");

 7         snprintf(stVdecSend[i].cFilePath, sizeof(stVdecSend[i].cFilePath), "%s", "/nfsroot");

 8         stVdecSend[i].enType          = astSampleVdec[i].enType;

 9         stVdecSend[i].s32StreamMode   = astSampleVdec[i].enMode;

10         stVdecSend[i].s32ChnId        = i;

11         stVdecSend[i].s32IntervalTime = 1000;

12         stVdecSend[i].u64PtsInit      = 0;

13         stVdecSend[i].u64PtsIncrease  = 0;

14         stVdecSend[i].eThreadCtrl     = THREAD_CTRL_START;

15         stVdecSend[i].bCircleSend     = HI_TRUE;

16         stVdecSend[i].s32MilliSec     = 0;

17         stVdecSend[i].s32MinBufSize   = (astSampleVdec[i].u32Width * astSampleVdec[i].u32Height * 3)>>1;

18     }

19     SAMPLE_COMM_VDEC_StartSendStream(u32VdecChnNum, &stVdecSend[0], &VdecThread[0]);

20

21     SAMPLE_COMM_VDEC_CmdCtrl(u32VdecChnNum, &stVdecSend[0], &VdecThread[0]);

22

23     SAMPLE_COMM_VDEC_StopSendStream(u32VdecChnNum, &stVdecSend[0], &VdecThread[0]);

　　程序中u32VdecChnNum表示你所开的VDEC通道，这个根据项目的实际需求来定，随后给出MJPEG输入的文件名cFileName和路径名cFilePath，随后的参数设置根据文档说明进行修改，也可直接默认使用。在完成参数设置后，进入关键的三个函数，分别为：

1 SAMPLE_COMM_VDEC_StartSendStream(u32VdecChnNum, &stVdecSend[0], &VdecThread[0]);

2

3 SAMPLE_COMM_VDEC_CmdCtrl(u32VdecChnNum, &stVdecSend[0], &VdecThread[0]);

4

5 SAMPLE_COMM_VDEC_StopSendStream(u32VdecChnNum, &stVdecSend[0], &VdecThread[0]);

　　三者传入的参数一致，处理对象相同，现在我将一一分析各个函数的实现功能：

1.1、SAMPLE_COMM_VDEC_StartSendStream实现分析

　　对于SAMPLE_COMM_VDEC_StartSendStream(),其最关键的是pthread_create:

1         pthread_create(&pVdecThread[i],  //对应于VdecThread[i]

2                        0,

3                        SAMPLE_COMM_VDEC_SendStream,

4                        (HI_VOID *)&pstVdecSend[i]); //对应于stVdecSend[0]

　　参考man pthread_create，pthread_create()函数在调用中启动一个新线程处理，给出pthread_create的特征：

1 #include <pthread.h>

2

3           int pthread_create(pthread_t *thread,

4                                       const pthread_attr_t *attr,

5                                       void *(*start_routine) (void *),

6                                       void *arg);

　　新的线程通过调用start_routine()来开始执行，在此处，start_routine()为SAMPLE_COMM_VDEC_SendStream，arg<------->pstVdecSend[i]作为start_routine()的唯一参数传递；而thread这个标识符是用来引用在后续调用其他pthread功能,成功创建线程后，返回0。

　　线程分两类，一类是joinable，一类是detached，对于joinable线程，需要用pthread_join()来等待线程结束并获取状态；而对于detached线程终止，其所用的资源系统会自动回收的，不需要进行操作，对于线程创建来说，默认是joinable线程，如果大家需要detached线程，则需要修改attr参数。

　　当start_routine()设置为SAMPLE_COMM_VDEC_SendStream，函数的关键又转移到了start_routine下，所以分析重点又转了SAMPLE_COMM_VDEC_SendSteam，此函数下，首先是设置了线程名字，fopen打开MJPEG文件，并开辟了内存空间，为后面接收数据做准备，并清空了缓存区：

 1     //设置线程名字

 2     prctl(PR_SET_NAME, "VideoSendStream", 0,0,0);

 3

 4     //cStreamFile = "/nfsroot/test_jpeg.jpeg"

 5     snprintf(cStreamFile, sizeof(cStreamFile), "%s/%s", pstVdecThreadParam->cFilePath,pstVdecThreadParam->cFileName);

 6

 7     pu8Buf = malloc(pstVdecThreadParam->s32MinBufSize);

 8

 9     /*

10     清空标准输出缓冲区，

11     刷新输出缓冲区，即将缓冲区的东西输出到屏幕上

12     */

13     fflush(stdout);

　　在完成准备工作后，进入了while循环，while循环主要完成下面几件事：

　　（1）、用pstVdecThreadParam->eThreadCtrl来实现while循环继续与否：

 1         //另外线程控制

 2         if (pstVdecThreadParam->eThreadCtrl == THREAD_CTRL_STOP)

 3         {

 4             break;

 5         }

 6         else if (pstVdecThreadParam->eThreadCtrl == THREAD_CTRL_PAUSE)

 7         {

 8             sleep(1);

 9             continue;

10         }

　　（2）、第二就是把MJPEG文件导入，读取长度等等，并进行MJPEG数据帧头帧尾判断，接收数据。

　　因为JPEG 文件的格式是分为一个一个的段来存储的，段的多少和长度并不是一定的。只要包含了足够的信息，该JPEG文件就能够被打开，呈现给人们。JPEG文件的每个段都一定包含两部分一个是段的标识，它由两个字节构成：第一个字节是十六进制0xFF，第二个字节对于不同的段，这个值是不同的。紧接着的两个字节存放的是这个段的长度（除了前面的两个字节0xFF和0xXX，X表示不确定。他们是不算到段的长度中的）。

　　段的一般结构：

1 -----------------------------------------------------------------

2 名称  字节数     数据  说明

3 -----------------------------------------------------------------

4 段标识   1         FF      每个新段的开始标识

5 段类型   1                 类型编码（称作“标记码”）

6 段长度   2                 包括段内容和段长度本身,不包括段标识和段类型

7 段内容                     ≤65533字节

　　段类型：

 1 ---------------------------------------

 2 名称  标记码         说明

 3 ---------------------------------------

 4 SOI    D8          文件头

 5 EOI    D9          文件尾

 6 SOF0   C0          帧开始（标准 JPEG）

 7 SOF1   C1          同上

 8 DHT    C4          定义 Huffman 表（霍夫曼表）

 9 SOS    DA          扫描行开始

10 DQT    DB          定义量化表

11 DRI    DD          定义重新开始间隔

12 APP0   E0          定义交换格式和图像识别信息

13 COM    FE          注释

14 -----------------------------------------------------------

　　（3）、VDEC通道数据的发送，通过使用HI_MPI_VDEC_SendStream向视频解码通道发送码流数据，具体实现如下：

1 HI_MPI_VDEC_SendStream(pstVdecThreadParam->s32ChnId, &stStream, pstVdecThreadParam->s32MilliSec);

1.2、SAMPLE_COMM_VDEC_CmdCtrl实现分析

　　因为前面设置了VDEC_THREAD_PARAM_S参数类型pstVdecSend[i[.bCircleSend == HI_TRUE，函数直接利用goto语句跳转到WHILE标签，在WHILE标签下，首先就会终端打印

1 printf("\nSAMPLE_TEST:press 'e' to exit; 'p' to pause; 'r' to resume; 'q' to query!\n");

　　通过在终端输入字符'e'、'p'、'r'、'q'执行对应的操作，具体功能如上所示，实现如下：

 1         if (c == 'e')

 2             break;

 3         else if (c == 'r')

 4         {

 5             if (bVoPause == HI_TRUE)

 6             {

 7                 for (i=0; i<s32ChnNum; i++)

 8                 {

 9                     pstVdecSend[i].eThreadCtrl = THREAD_CTRL_START;

10                 }

11

12                 for (VoLayer=0; VoLayer<VO_MAX_LAYER_NUM; VoLayer++)

13                 {

14                     for (VoChn=0; VoChn<VO_MAX_CHN_NUM; VoChn++)

15                     {

16                         s32Ret = HI_MPI_VO_ResumeChn(VoLayer, VoChn);

17                         if(HI_SUCCESS != s32Ret)

18                         {

19                             printf("HI_MPI_VO_ResumeChn(%d, %d) fail for 0x%x!\n", VoLayer, VoChn, s32Ret);

20                         }

21                     }

22                 }

23                 printf("VO Resume!!!");

24             }

25             bVoPause = HI_FALSE;

26         }

27         else if (c == 'p')

28         {

29             if(bVoPause == HI_FALSE)

30             {

31                 for (i=0; i<s32ChnNum; i++)

32                 {

33                     pstVdecSend[i].eThreadCtrl = THREAD_CTRL_PAUSE;

34                 }

35

36                 for (VoLayer=0; VoLayer<VO_MAX_LAYER_NUM; VoLayer++)

37                 {

38                     for (VoChn=0; VoChn<VO_MAX_CHN_NUM; VoChn++)

39                     {

40                         s32Ret = HI_MPI_VO_PauseChn(VoLayer, VoChn);

41                         if(HI_SUCCESS != s32Ret)

42                         {

43                             printf("HI_MPI_VO_PauseChn(%d, %d) fail for 0x%x!\n", VoLayer, VoChn, s32Ret);

44                         }

45                     }

46                 }

47                 printf("VO Pause...");

48             }

49             bVoPause = HI_TRUE;

50         }

51         else if (c == 'q')

52         {

53             for (i=0; i<s32ChnNum; i++)

54             {

55                 HI_MPI_VDEC_QueryStatus(pstVdecSend[i].s32ChnId, &stStatus);

56                 PRINTF_VDEC_CHN_STATUS(pstVdecSend[i].s32ChnId, stStatus);

57             }

58         }

　　SAMPLE_COMM_VDEC_CmdCtrl函数正常情况下只可以通过输入字符'c'退出，而字符'r'、'p'、'q'的具体实现这里就不介绍了，总的来说就是循环往VDEC通道发送数据。

1.3、SAMPLE_COMM_VDEC_StopSendStream实现分析

　　SAMPLE_COMM_VDEC_StopSendStream实现功能比较简单，主要完成：

　　（1）、解码器停止接收用户发送的码流-HI_MPI_VDEC_StopRecvStream(i);

　　（2）、发出THREAD_CTRL_STOP指令，退出SAMPLE_COMM_VDEC_SendStream函数（即break），随后用pthread_join()来等待线程结束并获取状态，回收系统资源；

　　具体实现如下所示：

 1     for(i=0; i<s32ChnNum; i++)

 2     {

 3         pstVdecSend[i].eThreadCtrl = THREAD_CTRL_STOP;

 4         HI_MPI_VDEC_StopRecvStream(i);

 5         if(0 != pVdecThread[i])

 6         {

 7             pthread_join(pVdecThread[i], HI_NULL);

 8             pVdecThread[i] = 0;

 9         }

10     }

2、总结

　　通过对VDEC_Send_Stream线程进行分析，比较清楚的了解了其内在的实现机理，而在之后的项目，将实现MJPEG->VDEC->VPSS->NNIE->VGS->VO数据通路，将利用其线程机制进行移植。