1. 方案簡介
方案設計邏輯流程圖
2. 快速上手
2.1 開發環境準備
如果您初次閱讀此文檔,請閱讀《入門指南/開發環境準備/Easy-Eai編譯環境準備與更新》,并按照其相關的操作,進行編譯環境的部署。
在PC端Ubuntu系統中執行run腳本,進入EASY-EAI編譯環境,具體如下所示。
cd ~/develop_environment ./run.sh
2.2 源碼下載以及實例編譯
在EASY-EAI編譯環境下創建存放源碼倉庫的管理目錄:
cd /opt mkdir EASY-EAI-Toolkit cd EASY-EAI-Toolkit
通過git工具,在管理目錄內克隆遠程倉庫
git clone https://github.com/EASY-EAI/EASY-EAI-Toolkit-C-Solution.git
注:
* 此處可能會因網絡原因造成卡頓,請耐心等待。
* 如果實在要在gitHub網頁上下載,也要把整個倉庫下載下來,不能單獨下載本實例對應的目錄
進入到對應的例程目錄執行編譯操作,具體命令如下所示:
cd EASY-EAI-Toolkit-C-Solution/solu-rtspMulitPlayer/ ./build.sh
注:
* 由于依賴庫部署在板卡上,因此交叉編譯過程中必須保持adb連接。
注:
* 若build.sh腳本不帶任何參數,則僅會拷貝solution編譯出來的可執行文件。
* 若build.sh腳本帶有cpres參數,則會把Release/目錄下的所有資源都拷貝到開發板上。
* 若build.sh腳本帶有clear參數,則會把build/目錄和Release/目錄刪除。
2.3 方案部署
然后把編譯好的結果部署到板卡中(有兩種方法)。
方法一:通過執行以下命令手動部署【推薦】
cp Release/solu-* /mnt/userdata/Solu cp Release/rtspClient.ini /mnt/userdata/Solu
方法二:在編譯時加上編譯參數自動部署
./build.sh cpres
2.4 示例方案運行
通過按鍵Ctrl+Shift+T創建一個新窗口,執行adb shell命令,進入板卡運行環境。
adb shell
進入板卡后,定位到例程部署的位置,如下所示:
cd /userdata/Solu
用戶根據自身所在的網絡環境,運行以下命令,修改rtspClient.ini配置文件(配置文件的詳細說明見本文的4.1配置文件使用說明)。
vi rtspClient.ini
運行例程命令如下所示:
./solu-rtspMulitPlayer Main &
2.5 運行效果
每路網絡攝像頭的圖像會在屏幕中輪詢顯示。輪詢時間為5s。
2.6 開機啟動
首先進入板卡環境,執行以下命令,在板卡上創建一個給本例程使用的應用目錄:myapp
cd /userdata/apps/ mkdir myapp
然后回到開發環境中,通過使用“2.3方案部署”類似的操作方法,把本例程所需要的全部文件,包含:編譯結果,配置文件,模型等。部署到剛剛新建的myapp目錄中。
最后在板卡上創建一個run.sh腳本來管控用戶所有需要的應用即可,《入門指南/應用程序開機自啟動》會詳細描述run.sh腳本該如何編寫。
3. 代碼組成
方案主邏輯代碼分為三部分,如下所示。
啟動代碼位于:EASY-EAI-Toolkit-C-Solution/solu-rtspMulitPlayer/src/main.cpp
取流代碼位于:EASY-EAI-Toolkit-C-Solution/solu-rtspMulitPlayer/src/capturer/rtspCapturer.cpp
播放器代碼位于:EASY-EAI-Toolkit-C-Solution/solu-rtspMulitPlayer/src/player/player.cpp
3.1 組件庫組成
多路網絡攝像頭方案的實現,需要使用到easyeai-api庫的以下組件。
3.1.1 啟動部分使用庫情況
啟動代碼main.cpp主要負責讀取配置文件,設置本地網絡信息等,使用到的easyeai-api庫組件如下所示。
啟動代碼主要使用的模塊信息如下所示。
組件 | 頭文件以及庫路徑 | 描述 |
系統操作組件 | easyeai-api/common_api/system_opt | 提供網絡操作函數 |
ini文件操作組件 | easyeai-api/common_api/ini_wrapper | 提供ini文件提取操作函數 |
網絡參數配置組件 | easyeai-api/peripheral_api/network | 提供網絡操作函數 |
3.1.2 取流部分使用庫情況
取流代碼rtspCapturer.cpp主要負責從網絡攝像頭RTSP拉流、ini配置文件讀取、推進解碼器操作、時間戳操作等,使用到的easyeai-api庫組件如下所示。
取流代碼主要使用的模塊信息如下所示。
組件 | 頭文件以及庫路徑 | 描述 |
系統操作組件 | easyeai-api/common_api/system_opt | 提供時間戳操作函數 |
ini文件操作組件 | easyeai-api/common_api/ini_wrapper | 提供ini文件提取操作函數 |
解碼器操作組件 | easyeai-api/media_api/frame_queue | 提供推入解碼器操作函數 |
rtsp組件 | easyeai-api/netProtocol_api/rtsp | 提供RTSP拉流操作函數 |
3.1.3 播放/分析部分使用庫情況
播放器代碼player.cpp主要負責從解碼器獲取YUV數據、YUV轉RGA操作、解碼操作、顯示圖片等,使用到的easyeai-api庫組件如下所示。
播放器代碼主要使用模塊信息如下所示。
組件 | 頭文件以及庫路徑 | 描述 |
系統操作組件 | easyeai-api/common_api/system_opt | 提供線程操作函數 |
ini文件操作組件 | easyeai-api/common_api/ini_wrapper | 提供ini文件提取操作函數 |
解碼器操作組件 | easyeai-api/media_api/frame_queue | 提供解碼器操作函數 |
easyeai-api/media_api/endeCode_api | 提供創建解碼器、綁定回調等函數 | |
顯示組件 | easyeai-api/peripheral_api/display | 提供顯示操作函數 |
RGA數據轉換組件 | rga/RgaApi.h | 非easyeai-api庫,提供Rga數據轉換操作 |
4. 邏輯框圖
項目的整體邏輯框圖如下所示。
4.1 配置文件使用說明
本方案使用ini文件管理配置參數,根據您的網絡環境,配置板卡,網絡攝像頭的參數,路徑為EASY-EAI-Toolkit-C-Solution/solu-rtspMulitPlayer/config/rtspClient.ini,內容如下所示。
本機配置節 | 節名:configInfo |
enableChnNum | 需要使能的前n個RTSP取流通道。如填2,則[rtspChannel_0]和[rtspChannel_1]的配置被使能 |
ipAddress | 板卡IP地址信息 |
netMask | 板卡網絡掩碼信息 |
gateWay | 板卡網關信息 |
網絡Camera配置節 | 節名:rtspChannel_*(星號為攝像頭序號,從0開始) |
rtspUrl | 可僅填流媒體地址,也可以填上完整格式的 url。例如:rtsp://admin:[email protected]/main |
progName | |
userName | rtsp服務器登錄用戶名。若 rtspUrl 已填,此處為空即可 |
password | rtsp服務器登錄密碼。若 rtspUrl 已填,此處為空即可 |
frameRate |
流控時參考幀率,此處建議填寫0(自動匹配)。 注意事項: 1. 必須大于等于實際幀率。 2. H.265碼流暫未實現自適應功能,必須填寫一個大于等于實際幀率的數值。 |
修改好以后進行保存:
:wq
4.2 啟動邏輯
啟動邏輯代碼路徑為:src/main.cpp。
4.2.1 啟動——配置板卡網絡
調用ini庫,讀取配置文件,設置本地IP地址,操作命令如下。
char ipv4[64]={0}; char netMask[64]={0}; char gateWay[64]={0}; ini_read_string(RTSP_CLIENT_PATH, "configInfo", "ipAddress", ipv4, sizeof(ipv4)); ini_read_string(RTSP_CLIENT_PATH, "configInfo", "netMask", netMask, sizeof(netMask)); ini_read_string(RTSP_CLIENT_PATH, "configInfo", "gateWay", gateWay, sizeof(gateWay)); set_net_ipv4(ipv4, netMask, gateWay);
4.2.2 啟動——創建播放器和取流器
主進程根據配置文件,創建1個播放器,創建N個取流器。播放器用于統一接收解碼器輸出的圖像文件,取流器用于獲取單個網絡攝像頭的RTSP流,使用幾個攝像頭就開啟幾個取流器。
創建播放器的操作如下所示,播放器會接受各個攝像頭解碼出來的圖像數據,故需要得知攝像頭的數量。
ini_read_int(RTSP_CLIENT_PATH, "configInfo", "enableChnNum", &chnNum); Player *pPlayer = new Player(chnNum);
創建多個RTSP取流器如下所示。
char chnId[MAX_CHN_NUM] = {0}; for(int i = 0; i < chnNum; i++){ bzero(&chnId, sizeof(chnId)); sprintf(chnId, "%d", i); CreateSignalProcess(PROCESS_RTSPCLIENT_NAME, &st_TaskInfo, chnId); }
4.3 取流器邏輯
4.3.1 取流器——創建過程
取流器實際是對每個網絡攝像頭的RTSP拉流,RTSP拉流應用有個特點,一般啟動RTSP拉流之后,Camera端會不斷返回NAL報文,對于本地應用來說,需要為每個攝像頭開啟獨立進程接收報文,所以進程和Camera一一對應。創建取流器的過程實際就是創建子進程的過程。
創建進程操作如下所示。
static int32_t CreateProcess(const char *pcPara, struct st_SysTask *st_TaskInfo){ pid = fork(); if(pid == -1) {/*創建進程失敗操作*/ } else if(pid != 0) {/*父進程操作,只記錄*/ } /*子進程操作*/ execlp(“./solu-rtspMulitPlayer”, “solu-rtspMulitPlayer”, pcPara, (char *)0); }
進程的主體為main.cpp的solu-rtspMulitPlayer分支,即以下代碼。
4.3.2 取流器——對象描述
創建RTSP取流器的操作實現在rtspCapture/rtspCapture.cpp內的rtspSignalInit()函數內,主要流程如下所示。
RtspCapturer *pRtspCapturer = new RtspCapturer(channelName); pRtspCapturer->init(atoi(argv[2]));
代碼創建了一個RtspCapturer對象,并調用了對象的init函數。
4.3.3 取流器初始化——環形隊列操作
在src/capture/rtspCapturer.cpp的RtspCapturer初始化init函數中,由于單路取流器只能運行在單條進程中,因此取回來的RTSP流媒體數據,需要通過“流媒體環形隊列”送入解碼器。
以下是創建流媒體環形隊列操作。
create_video_frame_queue_pool(MAX_VIDEO_CHN_NUMBER);
這部分請參考《【多媒體組件】編解碼-流媒體環形隊列》。
4.3.4 取流器初始化——讀取INI配置
取流器需要知道網絡攝像頭的配置情況,從INI文件讀對應配置操作如下所示。在src/capture/rtspCapturer.cpp的RtspCapturer初始化init函數。
ini_read_string(RTSP_CLIENT_PATH, strSection(), "progName", cProgName,sizeof(cProgName)); ini_read_string(RTSP_CLIENT_PATH, strSection(), "rtspUrl", cRtspUrl,sizeof(cRtspUrl)); ini_read_string(RTSP_CLIENT_PATH, strSection(), "userName", cUserName,sizeof(cUserName)); ini_read_string(RTSP_CLIENT_PATH, strSection(), "password", cPassword,sizeof(cPassword)); ini_read_int(RTSP_CLIENT_PATH, strSection(), "frameRate", &frameRate);
4.3.5 取流器初始化——綁定回調函數
設置RTSP取流器的回調函數。
set_rtsp_client_video_callback(VideoHandle, (void *)this);
回調函數原型 如下所示。
int32_t VideoHandle(void *pCapturer, VideoNodeDesc *pNodeDesc, uint8_t *pData)
傳入參數如下所示。
參數 | 描述 |
pCapturer | 取流器對象指針 |
pNodeDesc | NAL報文描述頭 |
pData | NAL報文內容 |
利用RTSP取流器回調,把NALU(NAL單元),即H.264碼流組成單元送入流媒體環形隊列。
push_node_to_video_channel(pSelf->channelId(), pNodeDesc, pData);
4.3.6 取流器初始化——創建RTSP拉流通道
在src/capture/rtspCapturer.cpp的RtspCapturer初始化init函數內,創建RTSP拉流通道。
create_rtsp_client_channel(&rtspChn);
一旦調用該接口,整條取流進程就會進入RTSP拉流事件循環中,會阻塞在此處,代碼不再往下執行。
4.4 播放邏輯
4.4.1 播放器初始化——創建解碼器
Player對象的構造函數Player()內,創建解碼器操作如下所示。
create_decoder(mChnannelNumber);
4.4.2 播放器初始化——綁定回調函數
首先創建流媒體環形隊列。再向解碼器申請解碼通道,并向通道綁定輸出回調,同時分別創建出線程去讀取共享內存的NALU,送入編碼器對應的通道中。
使用create_decMedia_channel()創建解碼通道,然后通過set_decMedia_channel_callback()綁定解碼回調處理函數。
解碼回調處理函數原型如下所示。
static int32_t VideoPlayerHandle(void *pPlayer, VideoFrameData *pData);
傳入參數如下所示。
參數 | 描述 |
pPlayer | 播放器對象指針 |
pData | 解碼輸出結果 |
使用create_video_frame_queue_pool()創建對應數量的流媒體環形隊列,然后在sendNALUtoDecoderThread里,通過get_node_from_video_channel()從流媒體環形隊列對應的通道取出NALU數據,再通過push_node_in_decMedia_channel();把數據送入對應的解碼通道。
4.4.3 播放器初始化——管理線程
創建播放管理線程,如下所示。
CreateNormalThread(cruiseCtrl_thread, pPlayer, &mTid);
播放器的管理線程用于計算切換播放通道的chnId變量,實現每5秒切換一組攝像頭的功能,如下所示。
4.4.4 播放器——解碼輸入線程
sendNALUtoDecoderThread線程的內部實現如下所示:
void *sendNALUtoDecoderThread(void *para) { uint32_t *pChnId = (uint32_t *)para; uint32_t chnId = *pChnId; VideoNodeDesc nodeDesc; uint8_t *pTempBuf = NULL; pTempBuf = (uint8_t *)mpp_malloc(char, MEM_BLOCK_SIZE_5M); while(1) { if(!pTempBuf){ pTempBuf = (uint8_t *)mpp_malloc(char, MEM_BLOCK_SIZE_5M); usleep(20 * 1000); } // 通道合法性校驗 if((0 <= chnId) && (chnId < MAX_CHN_NUM)) { if(!pTempBuf){ usleep(20 * 1000); continue; } // 從環形共享內存隊列中,取出節點描述信息,以及把幀數據放入臨時內存中 if(0 == get_node_from_video_channel(chnId, &nodeDesc, pTempBuf)){ // 把NALU數據送入各自的解碼通道 push_node_in_decMedia_channel(chnId, &nodeDesc, pTempBuf); usleep(5*1000); } else { usleep(15*1000); } }else{ usleep(500*1000); } } if(pTempBuf){ mpp_free(pTempBuf); pTempBuf = NULL; } pthread_exit(NULL); }
4.4.5 播放器——解碼回調函數
解碼回調函數會把每一路解碼后的“最后一幀”數據(YUV)通過調用播放器對象的makeCamImg()函數轉換成RGB數據,然后緩存到該路對應的camImg中,以便后續處理。
這里需要注意:
1. 由于每一路的解碼器都是調用同一個回調函數,因此在此函數內定義并使用靜態變量時,一定要注意多通道的影響,即按通道來定義靜態變量:
否則每一個通道都會操作“同一個”靜態變量。
2. 解碼回調函數內不能有耗時過長的操作,否則會導致解碼器因堵幀導致的丟幀情況。整個函數調用耗時建議不超過(1000/幀率)ms。
4.4.6 播放器——數據格式化函數
數據格式化函數如下所示。
此函數的目的是把解碼后數據轉換成1280x720 RGB888的格式,以便顯示函數使用。
4.4.7 播放器——播放函數
播放函數如下所示。
5. 開發指南
5.1 示例文件&目錄結構
Solution git倉庫會隨著產品迭代更新,不斷新增解決方案代碼,當前截圖只作參考。
5.1.1 solution git 倉庫目錄介紹
Solution工程構成如下所示,由功能組件easyeai-api和各個解決方案構成。
功能組件的描述如下所示,easyeai-api是經過高度封裝的易用性組件接口,便于用戶直接調用板卡資源。
功能 | 組件目錄 | 組件子目錄 | 描述 |
功能組件 | easyeai-api | algorithm_api | 算法組件 |
common_api | 通用組件 | ||
media_api | 多媒體組件 | ||
netProtocol_api | 網絡協議組件 | ||
peripheral_api | 外設硬件組件 |
解決方案的描述如下所示,單個“solu-”開頭的目錄即為一個解決方案案例,代碼內調用“EASY EAI-API”來滿足某一實際應用場景的需求。
功能 | 工程目錄 | 描述 |
解決方案 | solu-qrdecode | 二維碼解決方案 |
solu-rtspMulitPlayer | RTMP推流解決方案 | |
...... | 持續更新 |
5.1.2 解決方案最基本的目錄構成
每個解決方案就是一個獨立的項目,項目內包含部分如下所示,項目使用cmake構建自動編譯部署。
具體介紹如下所示。
組成部分 | 描述 |
build.sh | 編譯腳本,用于管理生成可執行文件后的部署準備工作,用戶可自定義shell命令 |
CMakeLists.txt | 工程管理文件,用于組織整個工程結構,指導cmake生成Makefile |
include | 用于存放第三方應用庫、頭文件目錄等 |
src | 用于存放實現本方案需求的源代碼 |
5.1.3 解決方案可拓展的目錄構成
可拓展的目錄是指:開發過程中增加某些功能模塊,功能代碼。增加模式分為兩種:
增加已編譯的第三方庫,在include、libs目錄內添加頭文件和庫文件;
增加用戶自定義的功能模塊,推薦在src目錄內增加;
具體情況如下所示,第三方模塊相關的文件由include/3rd_model/xxx.h、libs/3rd_model/xxx.a。自定義的功能模塊為src/mySrcCode、src/mySrcCode2。
5.2CMakeLists.txt文件解析
5.2.1 編譯環境配置部分:
第一部分為配置部分,配置部分如下所示。(獲取當前方案目錄、配置工具鏈、提取方案名稱):
配置信息如下所示。
配置項 | 描述 |
CMake要求版本 | cmake_minimum_required函數指定,要求的最低版本 |
CMAKE_SYSTEM_NAME | cmake的系統類型,交叉編譯必須 |
CMAKE_CROSSCOMPILING | cmake是否啟動交叉編譯 |
cross.camke | camke_host_system_information獲取平臺信息,發現不是armv7l就導入當前平臺的交叉編譯配置。 |
project項目名 | 由project函數指定 |
5.2.2 easyeai-api配置部分
第二部分是引入我司的功能組件庫(針對當前方案進行:配置EASY EAI API頭文件目錄、庫文件目錄以及配置庫鏈接參數):
配置信息如下所示。
配置項 | 描述 |
api_inc | 最終通過target_include_directories關鍵字指定目標包含的頭文件路徑 |
link_directories | 由link_directories關鍵字指定easyeai-api庫所在路徑 |
LINK_LIBRARIES | 由LINK_LIBRARIES關鍵字指定easyeai-api庫文件 |
5.2.3 第三方庫配置部分
第三部分配置第三方的庫(針對當前方案進行:配置第三方頭文件目錄、庫文件目錄、配置第三方庫鏈接參數以及配置源碼目錄):
配置信息如下所示。
配置項 | 描述 |
custom_inc | 自定義變量custom_inc,最終通過target_include_directories函數指定目標包含的頭文件路徑,在源碼include目錄下 |
link_directories | 由link_directories函數指定第三方庫所在路徑 |
custom_libs | 自定義變量custom_libs,最終通過target_link_libraries函數指定目標引用的庫鏈接參數 |
aux_source_directory | 自定義變量dir_srcs,用于添加工程代碼以及自定義的個人代碼 |
例如添加個人庫的目錄組成方式如下所示。
aux_source_directory的修改方式為:
aux_source_directory(./src ./src/mySrcCode ./src/mySrcCode2 dir_srcs)
或
aux_source_directory(./src dir_srcs) aux_source_directory(./src/mySrcCode dir_srcs) aux_source_directory(./src/mySrcCode2 dir_srcs)
5.2.4 本方案配置部分
第四部分配置項目的編譯信息,內容如下所示:
配置項如下所示。
配置項 | 描述 |
add_executable |
編譯結果為${CURRENT_FOLDER}指定,即方案目錄名; 編譯的源文件為${dir_srcs}指定; |
target_include_directories | 指定頭文件的名字,由${api_inc}與${custom_inc}指定; |
5.3 build.sh編譯腳本:
5.3.1 路徑定位部分
第一部分用于提取目錄用于編譯操作,內容如下所示:(進入build.sh腳本所在目錄,并且提取當前目錄絕對路徑,提取當前目錄名稱)
5.3.2 清除編譯部分
第二部分清除操作,清除目錄為build、Release,內容如下所示:(執行build.sh腳本時,帶入了參數“clear”,則清空編譯輸出)
5.3.3 編譯操作
第三部分,編譯直接調用cmake,內容如下所示:(重新編譯,成部署目錄,并把資源自動部署進板卡)
審核編輯 黃宇
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