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英創(chuàng)公司推出的ESM7100主板搭載了I.MX7DL處理器，這款處理器是雙核Cortex-A7架構，并且主頻達到1GHz，不僅有著強勁的處理性能，還繼承了Cortext-A7的低功耗特性，非常適用于工業(yè)應用。進一步，ESM7100的還配置高速PCIe接口，使其可滿足工業(yè)視頻監(jiān)控對高速數(shù)據(jù)采集的需求。本文主要介紹基于英創(chuàng)公司ESM7100的多通道視頻采集應用方案。

ETA6869模塊是英創(chuàng)公司開發(fā)的具有標準mini PCIe尺寸，最多能夠支持8通道視頻采集模塊，核心芯片為視頻解碼芯片tw6869。ETA6869模塊通過PCIe×1接口與ESM7100相連接，保證了數(shù)據(jù)的高速傳輸。標準的mini-PCIe尺寸模塊的設計，可以讓模塊方便的嵌入在底板上，如下：

ESM7100主板已經(jīng)預裝了ETA6869模塊的驅動，上電后驅動會自動加載，成功加載后在/dev目錄下會生成video節(jié)點，通過操作video節(jié)點，就能夠獲取視頻數(shù)據(jù)，通過ls命令就能夠查看設備節(jié)點，如下圖，/dev/vidoe0為ESM7100主板的顯示輸出設備節(jié)點，系統(tǒng)顯示服務程序會調用這個設備節(jié)點，客戶應當避免直接操作它，/dev/video1~/dev/video8就是生成的視頻輸入設備節(jié)點，分別代表視頻輸入的通道1-通道8：

video節(jié)點

在軟件開發(fā)方面，ESM7100的文件系統(tǒng)中已經(jīng)集成了gstreamer工具，這是一種跨平臺的多媒體框架工具，而整個框架是基于模塊化設計的，在框架中將提供不同功能的模塊插件集合起來，就能夠實現(xiàn)所需求的多媒體應用功能。關于gstreamer的資料在官網(wǎng)中有非常詳細的文檔介紹以及例程參考，這里就不再贅述，有興趣的客戶可以查看：https://gstreamer.freedesktop.org/documentation/index.html?gi-language=c了解詳情。通過gstreamer可以方便快捷的處理視頻數(shù)據(jù)，同時ESM7100板載了Qt5.8，能夠使用Qt實現(xiàn)界面的設計，然后與gstreamer配合，讓gstreamer將視頻數(shù)據(jù)輸出到Qt窗口控件上，采用這種方法就能夠讓整個多通道視頻采集方案快速實現(xiàn)。

考慮到部分客戶可能對gstreamer不熟悉，英創(chuàng)公司在gstreamer提供的API函數(shù)基礎上重新封裝了一層，通過庫文件libemgst.so提供三個簡單的API函數(shù)，利用這三個API函數(shù)，客戶就可以將視頻數(shù)據(jù)顯示在Qt實現(xiàn)的界面上，而不需要使用代碼對gstreamer單獨進行操作，客戶可以專注于Qt程序的開發(fā)。下面就詳細介紹libemgst.so的三個API函數(shù)：

/**
* 初始化gstreamer
*
* 本函數(shù)在C的main函數(shù)中調用，將會初始化gstreamer庫
*
* 參數(shù)說明：
* 使用main函數(shù)的兩個參數(shù)填入，gstramer初始化時需要讀取main函數(shù)的兩個參數(shù)
*
* 返回值說明：
* 無返回值
*
*/
voidinit_emgst(intargc, char **argv);
/**
* 配置gstreamer，并顯示到指定Qt窗口
*
* 函數(shù)會配置gstreamer，顯示多個通道的視頻到xwinid所指定的窗口，窗口的大小通過
* 參數(shù)width和height來確定，而視頻的設備節(jié)點由指針devlist傳入，listsize指定同時顯示
* 的通道數(shù)量
*
* 參數(shù)說明：
* xwinid：Qt窗口的id號，每一個窗口類中都包含這個成員變量。
* width：顯示視頻數(shù)據(jù)所使用的窗口控件的寬度，單位pixel
* height：顯示視頻數(shù)據(jù)所使用的窗口控件的高度，單位pixel
*devlist：指向設備列表的指針，通常是一個包含設備號的數(shù)組，比如需要顯示
* /dev/video1和/dev/video2，那么devlist就應該指向一個長度為2的數(shù)組，其中
* devlist[0]=1，devlist[1]=2
* listsize：顯示的視頻通道數(shù)。支持1，2，4，6，8這五個值，函數(shù)會按照固定模式對顯
* 示進行排列
*
* 返回值說明：
* 0表示正常啟動gstreamer
* -1 表示填入?yún)?shù)出現(xiàn)錯誤，啟動gstreamer失敗
*
*/
intconfig_emgst(unsignedintxwinid, intwidth,intheight, char *devlist, intlistsize);
/**
* 關閉gstreamer，釋放資源
*
* 函數(shù)會關閉gstreamer輸出，并釋放相關資源
*
* 返回值說明：
* 無返回值
*
*/
voidrelease_emgst(void);

init_emgst函數(shù)進行gstreamer的初始化，在啟動gstreamer功能之前需要調用一次，客戶配合Qt使用時在main函數(shù)中調用即可：

int main(intargc, char *argv[])
{
//初始化英創(chuàng)主板gstreamer功能
init_emgst(argc, argv);
//Qt窗口初始化，由QtCreator自動生成
QApplicationa(argc, argv);
MainWindow w;
w.show();
returna.exec();
｝

config_emgst函數(shù)會配置并啟動gstreamer，客戶只要得到用來顯示視頻的窗口控件的id就可以了，在每一個Qt窗口控件類中都有對應的成員變量，可以很簡單的獲取到。config_emgst函數(shù)會根據(jù)width和height的值自動分配顯示區(qū)域。通過devlist可以設置需要操作的設備節(jié)點索引號，listsize指定同時顯示的通道數(shù)，支持的值為1、2、4、6、8，顯示的方式如下圖：

視頻數(shù)據(jù)顯示排列方式

函數(shù)調用后gstreamer會將對應通道數(shù)的視頻顯示在指定的Qt窗口控件中，每一個區(qū)域所顯示的視頻數(shù)據(jù)是通過指針devlist指定的，下面是部分參考代碼，將graphicsView控件的id傳給gstreamer，并顯示/dev/video1的數(shù)據(jù)：

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
QMainWindow(parent),
ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
//初始化設備列表
devlist = (char*)malloc(sizeof(char));
devlist[0] = 1;
//獲取窗口控件id，并賦值給成員變量xwinid
xwinid = ui->graphicsView->winId();
//將參數(shù)傳入函數(shù)中初始化gstreamer，并開始輸出視頻數(shù)據(jù)
config_emgst(xwinid, 640, 480, devlist, 1);
}

release_emgst函數(shù)會停止gstreamer輸出，并釋放資源，在程序退出或者需要切換顯示的時候調用，下面的代碼是通過檢測Qt按鈕控件的點擊事件，實現(xiàn)切換顯示通道數(shù)：

voidMainWindow::on_channel_4_released()
{
//初始化設備列表，填入四個通道的值
devlist = (char *)malloc(4*sizeof(char));
devlist[0] = 1;
devlist[1] = 2;
devlist[2] = 3;
devlist[3] = 4;
//關閉原來的輸出并釋放資源
release_emgst();
//將參數(shù)傳入函數(shù)中初始化gstreamer，并開始輸出視頻數(shù)據(jù)
config_emgst(xwinid, 640, 480, devlist, 4);
}

庫文件libemgst.so已經(jīng)預裝在ESM7100主板的文件系統(tǒng)中了，客戶不需要針對主板再做任何設置。在開發(fā)程序的時候，Qt工程中需要將英創(chuàng)公司提供的emgst.h頭文件和libemgst.so庫文件添加進去。頭文件添加的方法十分簡單，增加一個新的頭文件即可。關于外部庫的添加，Qt的開發(fā)工具QtCreator提供了非常簡便的方法，客戶只需要將libemgst.so拷貝到工程目錄下，然后在QtCreator中的項目欄用鼠標右鍵單擊工程，選擇添加庫（外部庫），如下圖：