Hi3559AV100外接UVC/MJPEG相機實時採圖設計（四）:VDEC_Send_Stream執行緒分析
下面隨筆將對Hi3559AV100外接UVC/MJPEG相機實現實時採圖設計的關鍵點-VDEC_Send_Stream執行緒進行分析，一兩個星期前我寫了有三篇系列隨筆，已經實現了專案功能，大家可以參考下面隨筆：
Hi3559AV100外接UVC/MJPEG相機實時採圖設計（一）:Linux USB攝像頭驅動分析：
https://www.cnblogs.com/iFrank/p/14399421.html
Hi3559AV100外接UVC/MJPEG相機實時採圖設計（二）:V4L2介面的實現（以YUV422為例） ：
https://www.cnblogs.com/iFrank/p/14403397.html
Hi3559AV100外接UVC/MJPEG相機實時採圖設計（三）:V4L2介面通過MPP平臺輸出 ：
https://www.cnblogs.com/iFrank/p/14403620.html
雖然已經實現了實時採圖的功能，但是我還是對VDEC_Send_Stream執行緒進行細節分析，為後面Hi3559AV100外接UVC/MJPEG相機實現目標檢測做準備，同時也讓大家能夠更好的瞭解實現的機制與原理，方便大家進行移植。
1、整體程式碼實現
首先給出涉及的資料與函式，方便後面分析：
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]);程式中u32VdecChnNum表示你所開的VDEC通道，這個根據專案的實際需求來定，隨後給出MJPEG輸入的檔名cFileName和路徑名cFilePath，隨後的引數設定根據文件說明進行修改，也可直接預設使用。在完成引數設定後，進入關鍵的三個函式，分別為：
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]);
三者傳入的引數一致，處理物件相同，現在我將一一分析各個函式的實現功能：
1.1、SAMPLE_COMM_VDEC_StartSendStream實現分析
對於SAMPLE_COMM_VDEC_StartSendStream(),其最關鍵的是pthread_create:
1 pthread_create(&pVdecThread[i], //對應於VdecThread[i] 2 0, 3 SAMPLE_COMM_VDEC_SendStream, 4 (HI_VOID *)&pstVdecSend[i]); //對應於stVdecSend[0]
參考man pthread_create，pthread_create()函式在呼叫中啟動一個新執行緒處理，給出pthread_create的特徵：
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);
新的執行緒通過呼叫start_routine()來開始執行，在此處，start_routine()為SAMPLE_COMM_VDEC_SendStream，arg<------->pstVdecSend[i]作為start_routine()的唯一引數傳遞；而thread這個識別符號是用來引用在後續呼叫其他pthread功能,成功建立執行緒後，返回0。
執行緒分兩類，一類是joinable，一類是detached，對於joinable執行緒，需要用pthread_join()來等待執行緒結束並獲取狀態；而對於detached執行緒終止，其所用的資源系統會自動回收的，不需要進行操作，對於執行緒建立來說，預設是joinable執行緒，如果大家需要detached執行緒，則需要修改attr引數。
當start_routine()設定為SAMPLE_COMM_VDEC_SendStream，函式的關鍵又轉移到了start_routine下，所以分析重點又轉了SAMPLE_COMM_VDEC_SendSteam，此函式下，首先是設定了執行緒名字，fopen開啟MJPEG檔案，並開闢了記憶體空間，為後面接收資料做準備，並清空了快取區：
1 //設定執行緒名字 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 清空標準輸出緩衝區， 11 重新整理輸出緩衝區，即將緩衝區的東西輸出到螢幕上 12 */ 13 fflush(stdout);
在完成準備工作後，進入了while迴圈，while迴圈主要完成下面幾件事：
（1）、用pstVdecThreadParam->eThreadCtrl來實現while迴圈繼續與否：
1 //另外執行緒控制
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檔案匯入，讀取長度等等，並進行MJPEG資料幀頭幀尾判斷， 接收資料。
因為JPEG 檔案的格式是分為一個一個的段來儲存的，段的多少和長度並不是一定的。只要包含了足夠的資訊，該JPEG檔案就能夠被開啟，呈現給人們。JPEG檔案的每個段都一定包含兩部分一個是段的標識，它由兩個位元組構成：第一個位元組是十六進位制0xFF，第二個位元組對於不同的段，這個值是不同的。緊接著的兩個位元組存放的是這個段的長度（除了前面的兩個位元組0xFF和0xXX，X表示不確定。他們是不算到段的長度中的）。
段的一般結構：
1 ----------------------------------------------------------------- 2 名稱 位元組數 資料 說明 3 ----------------------------------------------------------------- 4 段標識 1 FF 每個新段的開始標識 5 段型別 1 型別編碼（稱作“標記碼”） 6 段長度 2 包括段內容和段長度本身,不包括段標識和段型別 7 段內容 ≤65533位元組
段型別：
1 --------------------------------------- 2 名稱 標記碼 說明 3 --------------------------------------- 4 SOI D8 檔案頭 5 EOI D9 檔案尾 6 SOF0 C0 幀開始（標準 JPEG） 7 SOF1 C1 同上 8 DHT C4 定義 Huffman 表（霍夫曼表） 9 SOS DA 掃描行開始 10 DQT DB 定義量化表 11 DRI DD 定義重新開始間隔 12 APP0 E0 定義交換格式和影象識別資訊 13 COM FE 註釋 14 -----------------------------------------------------------
（3）、VDEC通道資料的傳送，通過使用HI_MPI_VDEC_SendStream向視訊解碼通道傳送碼流資料，具體實現如下：
1 HI_MPI_VDEC_SendStream(pstVdecThreadParam->s32ChnId, &stStream, pstVdecThreadParam->s32MilliSec);
1.2、SAMPLE_COMM_VDEC_CmdCtrl實現分析
因為前面設定了VDEC_THREAD_PARAM_S引數型別pstVdecSend[i[.bCircleSend == HI_TRUE，函式直接利用goto語句跳轉到WHILE標籤，在WHILE標籤下，首先就會終端列印
1 printf("\nSAMPLE_TEST:press 'e' to exit; 'p' to pause; 'r' to resume; 'q' to query!\n");
通過在終端輸入字元'e'、'p'、'r'、'q'執行對應的操作，具體功能如上所示，實現如下：
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函式正常情況下只可以通過輸入字元'c'退出，而字元'r'、'p'、'q'的具體實現這裡就不介紹了，總的來說就是迴圈往VDEC通道傳送資料。
1.3、SAMPLE_COMM_VDEC_StopSendStream實現分析
SAMPLE_COMM_VDEC_StopSendStream實現功能比較簡單，主要完成：
（1）、解碼器停止接收使用者傳送的碼流-HI_MPI_VDEC_StopRecvStream(i);
（2）、發出THREAD_CTRL_STOP指令，退出SAMPLE_COMM_VDEC_SendStream函式（即break），隨後用pthread_join()來等待執行緒結束並獲取狀態，回收系統資源；
具體實現如下所示：
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、總結
通過對VDEC_Send_Stream執行緒進行分析，比較清楚的瞭解了其內在的實現機理，而在之後的專案，將實現MJPEG->VDEC->VPSS->NNIE->VGS->VO資料通路，將利用其執行緒機制進行移植。