abclinuxu.cz AbcLinuxu.cz itbiz.cz ITBiz.cz HDmag.cz HDmag.cz abcprace.cz AbcPráce.cz
AbcLinuxu hledá autory!
Inzerujte na AbcPráce.cz od 950 Kč
Rozšířené hledání
×
    dnes 00:44 | Bezpečnostní upozornění

    Národní úřad pro kybernetickou a informační bezpečnost (NÚKIB) spolu s NSA a dalšími americkými úřady upozorňuje (en) na čínského aktéra Salt Typhoon, který kompromituje sítě po celém světě.

    Ladislav Hagara | Komentářů: 0
    včera 16:33 | IT novinky

    Společnost Framework Computer představila (YouTube) nový výkonnější Framework Laptop 16. Rozhodnou se lze například pro procesor Ryzen AI 9 HX 370 a grafickou kartu NVIDIA GeForce RTX 5070.

    Ladislav Hagara | Komentářů: 0
    včera 14:22 | IT novinky

    Google oznamuje, že na „certifikovaných“ zařízeních s Androidem omezí instalaci aplikací (včetně „sideloadingu“) tak, že bude vyžadovat, aby aplikace byly podepsány centrálně registrovanými vývojáři s ověřenou identitou. Tato politika bude implementována během roku 2026 ve vybraných zemích (jihovýchodní Asie, Brazílie) a od roku 2027 celosvětově.

    Fluttershy, yay! | Komentářů: 4
    včera 13:11 | Nová verze

    Byla vydána nová verze 21.1.0, tj. první stabilní verze z nové řady 21.1.x, překladačové infrastruktury LLVM (Wikipedie). Přehled novinek v poznámkách k vydání: LLVM, Clang, LLD, Extra Clang Tools a Libc++.

    Ladislav Hagara | Komentářů: 0
    včera 05:11 | Komunita

    Alyssa Anne Rosenzweig v příspěvku na svém blogu oznámila, že opustila Asahi Linux a nastoupila do Intelu. Místo Apple M1 a M2 se bude věnovat architektuře Intel Xe-HPG.

    Ladislav Hagara | Komentářů: 14
    26.8. 12:55 | IT novinky

    EU chce (pořád) skenovat soukromé zprávy a fotografie. Návrh "Chat Control" by nařídil skenování všech soukromých digitálních komunikací, včetně šifrovaných zpráv a fotografií.

    Ladislav Hagara | Komentářů: 45
    26.8. 12:11 | Nová verze

    Byly publikovány fotografie a všechny videozáznamy z Python konference PyCon US 2025 proběhlé v květnu.

    Ladislav Hagara | Komentářů: 0
    26.8. 11:55 | IT novinky

    Společnost xAI a sociální síť X amerického miliardáře Elona Muska zažalovaly firmy Apple a OpenAI. Viní je z nezákonné konspirace s cílem potlačit konkurenci v oblasti umělé inteligence (AI).

    Ladislav Hagara | Komentářů: 3
    26.8. 05:44 | Nová verze

    Byla vydána nová verze 9.16 z Debianu vycházející linuxové distribuce DietPi pro (nejenom) jednodeskové počítače. Přehled novinek v poznámkách k vydání.

    Ladislav Hagara | Komentářů: 0
    26.8. 01:33 | IT novinky

    Americká vláda se po převzetí zhruba desetiprocentního podílu ve výrobci čipů Intel chystá na další investice do vybraných firem. Na sociální síti Truth Social to napsal prezident Donald Trump. Jeho ekonomický poradce Kevin Hassett v rozhovoru v televizi CNBC řekl, že nemusí jít pouze o firmy z technologického sektoru, ale i z jiných odvětví.

    Ladislav Hagara | Komentářů: 15
    Pro otevření více webových stránek ve webovém prohlížečí používám
     (77%)
     (9%)
     (3%)
     (4%)
     (5%)
     (1%)
    Celkem 95 hlasů
     Komentářů: 8, poslední 26.8. 08:38
    Rozcestník

    Jaderné noviny - Video4Linux2 - 5a (barvy a formáty)

    20. 2. 2007 | Robert Krátký | Jaderné noviny | 3983×

    Než může aplikace začít pracovat s video zařízením, musí se s ovladačem dohodnout na tom, jak budou video data formátována. Takové dohadování může být docela komplikovaná záležitost, protože 1) podpora formátů v různých typech video hardwaru se dost výrazně liší a 2) provádění převodu formátů v jádře není vítáno.

    Pátý díl nepravidelného seriálu o psaní video ovladačů pro Linux. Pokud jste ještě nečetli první díl, možná by stálo zato začít tam.

    Než může aplikace začít pracovat s video zařízením, musí se s ovladačem dohodnout na tom, jak budou video data formátována. Takové dohadování může být docela komplikovaná záležitost, protože 1) podpora formátů v různých typech video hardwaru se dost výrazně liší a 2) provádění převodu formátů v jádře není vítáno. Aplikace tedy musí zjistit, které formáty hardware podporuje, a nastavit prostředí tak, aby to všem zúčastněným vyhovovalo. Tento článek se bude zabývat základy popisu formátů; další díl probere API implementované V4L2 ovladači pro dohadování o formátech s aplikacemi.

    Prostory barev

    Prostor barev [colorspace] je v podstatě koordinační systém pro popis barev. Specifikace V4L2 jich popisuje několik, ale doopravdy používány jsou jen dva:

    • V4L2_COLORSPACE_SRGB. Tento prostor barev pokrývá známé n-tice (red, green, blue) [tuples]. Obsahují hodnotu intenzity pro každou z primárních barev, jejichž smícháním vzniká iluze širokého spektra barev. Jak bude vysvětleno níže, RGB hodnoty lze znázorňovat mnoha způsoby.

      Kromě toho pokrývá tento barevný prostor i YUV a YCbCr. Toto znázornění vychází z potřeby mít možnost zobrazovat barevný televizní signál na monochromatických televizích. Takže hodnota Y (neboli "svítivost" [luminance]) je hodnota jasu [brightness]; když je zobrazena samostatně, dostaneme obraz v odstínech šedi. Hodnoty "chrominance" [barevný rozdíl] U a V (neboli Cb a Cr) popisují modré a červené části barvy; zelenou lze odvodit odečtením těchto částí od svítivosti. Převod mezi YUV a RGB však není tak docela prostý; na výběr je z několika vzorců.

      YUV a YCbCr nejsou přesně totéž, i když se ty termíny často používají ve stejném významu.


    • V4L2_COLORSPACE_SMPTE170M je používán pro analogové znázornění barev v televizních signálech NTSC a PAL. TV tunery většinou produkují data v tomto prostoru barev.

    Existuje docela dost dalších prostorů barev; většinou jde o varianty standardů souvisejících s televizí. Kompletní seznam najdete ve specifikaci V4L2.

    Packed a planar

    Jak jsme si řekli, hodnoty pixelů jsou vyjadřovány n-ticemi, které obyčejně obsahují RGB nebo YUV hodnoty. Pro organizaci těchto n-tic do obrazu existují dvě nejčastěji používané metody:

    • Packed [spojené, sloučené] formáty ukládají všechny hodnoty jednoho pixelu v paměti dohromady.

    • Planar [planární, "ploché"] formáty rozdělují všechny části do samostatných polí. Planar YUV formát tedy bude mít všechny hodnoty Y uloženy postupně v jednom poli, hodnoty U v dalším a hodnoty V ve třetím. Planes [plochy] jsou obvykle uloženy postupně v jediném bufferu, ale není to pravidlo.

    Packed formáty se možná používají trochu častěji, především ve spojení s RGB, ale oba druhy lze hardwarem generovat a aplikace je mohou vyžadovat. Pokud video zařízení podporuje jak packed, tak planar formáty, ovladač by je měl uživatelskému prostoru nabízet oba.

    Kódy fourcc

    Barevné formáty jsou v V4L2 API popsány pomocí mechanismu "fourcc" kódů. Tyto kódy jsou 32bitové hodnoty generované ze čtyř ASCII znaků. Lze s nimi tedy lehce manipulovat a jsou snadno čitelné. Když například vidíte kód barevného formátu 'RGB4', není nutné vyhledávat význam v tabulkách.

    Kódy fourcc jsou využívány v mnoha různých případech, z nichž některé jsou starší než Linux. MPlayer je používá interně. Fourcc však označuje pouze mechanismus a neříká nic o tom, jaké kódy jsou vlastně používány - MPlayer má překládací funkci pro převod mezi fourcc kódy a těmi, které používá V4L2.

    RGB formáty

    V popisech formátů (níže) jsou bajty vždy řazeny podle paměti - na little-endian stroji jsou nejméně významné bajty první. Nejméně významný bit každého bajtu je vpravo; u každého pole barev je nejsvětlejší odstín nejvýznamnější.

    Název fourcc Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3
    V4L2_PIX_FORMAT_RGB332 RGB1
                   
    V4L2_PIX_FORMAT_RGB444 R444
                   
                   
    V4L2_PIX_FORMAT_RGB555 RGB0
                   
                   
    V4L2_PIX_FORMAT_RGB565 RGBP
                   
                   
    V4L2_PIX_FORMAT_RGB555X RGBQ
                   
                   
    V4L2_PIX_FORMAT_RGB565X RGBR
                   
                   
    V4L2_PIX_FORMAT_BGR24 BGR3
                   
                   
                   
    V4L2_PIX_FORMAT_RGB24 RGB3
                   
                   
                   
    V4L2_PIX_FORMAT_BGR32 BGR4
                   
                   
                   
                   
    V4L2_PIX_FORMAT_RGB32 RGB4
                   
                   
                   
                   
    V4L2_PIX_FORMAT_SBGGR8 BA81
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   

    Když jsou použity formáty s prázdným místem (v tabulce zobrazena jako šedá políčka), mohou to místo aplikace využít pro alfa hodnotu (průhlednost).

    Jedná se o "Bayer" formát, který je obvykle dost blízko opravdovým datům ze senzorů většiny kamer. Zelené hodnoty jsou pro každý pixel, ale modré a červené jen pro každý druhý. V podstatě jde o to, že zelená nese důležitější informace o intenzitě, přičemž červená a modrá jsou - tam, kde chybějí - přes pixely interpolovány. Podobné to bude u YUV formátů.

    YUV formáty

    Nejprve packed YUV formáty. Klíč pro čtení této tabulky:

                    = Y (intenzita)
                    = U (Cb)
                    = V (Cr)

    Název fourcc Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3
    V4L2_PIX_FORMAT_GREY GREY
                   
    V4L2_PIX_FORMAT_YUYV YUYV
                   
                   
                   
                   
    V4L2_PIX_FORMAT_UYVY UYVY
                   
                   
                   
                   
    V4L2_PIX_FORMAT_Y41P Y41P
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   

    Používá se i několik planar YUV formátů. Nemá cenu je všechny vykreslovat - vystačíme si s jedním příkladem. Běžně používaný formát "YUV 4:2:2" (V4L2_PIX_FMT_YUV422, fourcc 422P) využívá tři samostatná pole. Obrázek 4x4 by byl znázorněn takto:

    Y plane:
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
     
    U plane:
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
     
    V plane:
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   

    Stejně jako u formátu Bayer i YUV 4:2:2 má jednu hodnotu U a jednu hodnotu V na každou druhou hodnotu Y; zobrazení obrázku vyžaduje interpolaci chybějících hodnot. Ostatní planar YUV formáty jsou:

    • V4L2_PIX_FMT_YUV420: formát YUV 4:2:0, s jednou hodnotou U a jednou hodnotou V na každé 4 hodnoty Y. U a V musí být interpolovány v horizontálním i vertikálním směru. Planes jsou uloženy v pořadí Y-U-V, stejně jako u příkladu výše.

    • V4L2_PIX_FMT_YVU420: jako YUV 4:2:0, jen jsou prohozeny pozice polí U a V.

    • V4L2_PIX_FMT_YUV410: jediná hodnota U i V na každých šestnáct hodnot Y. Pole jsou v pořadí Y-U-V.

    • V4L2_PIX_FMT_YVU410: jediná hodnota U i V na každých šestnáct hodnot Y. Pole jsou v pořadí Y-V-U.

    Existuje ještě pár dalších YUV formátů, ale ty se používají jen zřídka; vizte kompletní seznam.

    Jiné formáty

    Dva další formáty, které se mohou hodit pro některé ovladače:

    • V4L2_PIX_FMT_JPEG: neurčitě definovaný JPEG stream; trochu více informací najdete ve ve specifikaci V4L2.

    • V4L2_PIX_FMT_MPEG: MPEG stream. Formátu existuje několik variant; práce s nimi bude popsána v některém z dalších dílů.

    Kromě toho jsou ještě další formáty, některé proprietární; seznam opět součástí specifikace.

    Popis formátů

    Když už formátům barev rozumíme, můžeme se podívat na to, jak V4L2 API popisuje formáty obrazu obecně. Hlavní strukturou je struct v4l2_pix_format (definována v <linux/videodev2.h>), která obsahuje tato pole:

    • __u32 width: šířka obrázku v pixelech.

    • __u32 height: výška obrázku v pixelech.

    • __u32 pixelformat: kód fourcc popisující formát obrázku.

    • enum v4l2_field field: mnohé zdroje obrázků data prokládají [interlace] - nejdříve jsou přenášeny všechny sudé řádky skenu, které jsou následovány lichýými. Skutečné kamery obyčejně prokládání nepoužívají. V4L2 API aplikacím umožňuje pracovat s prokládanými poli překvapivě mnoha způsoby. Běžné hodnoty jsou V4L2_FIELD_NONE (pole nejsou prokládaná), V4l2_FIELD_TOP (jen vrchní pole) nebo V4L2_FIELD_ANY (je to jedno). Vizte kompletní seznam.

    • __u32 bytesperline: počet bajtů mezi dvěma sousedními řádky skenu. Zahrnuje veškerou výplň [padding], kterou může zařízení vyžadovat. U planar formátů tato hodnota popisuje největší (Y) plane.

    • __u32 sizeimage: velikost bufferu potřebná k pojmutí celého obrázku.

    • enum v4l2_colorspace colorspace: používaný prostor barev.

    Dohromady tyto parametry poměrně uceleně popisují buffer video dat. Aplikace může vyplnit strukturu v4l2_pix_format a vyžadovat v podstatě jakýkoliv formát, jaký si vývojář dokáže vymyslet. Na straně ovladače však musí být omezení na formáty, se kterými hardware umí pracovat. Takže každá V4L2 aplikace s ovladačem vyjednává ve snaze najít formát obrazu, který by byl jak podporovaný hardwarem, tak vhodný pro potřeby aplikace. V dalším díle se podíváme na to, jak toto vyjednávání vypadá z pohledu ovladače.

           

    Hodnocení: 100 %

            špatnédobré        

    Nástroje: Tisk bez diskuse

    Tiskni Sdílej: Linkuj Jaggni to Vybrali.sme.sk Google Del.icio.us Facebook

    Komentáře

    Vložit další komentář

    20.2.2007 09:12 zabza | skóre: 52 | blog: Nad_sklenkou_cerveneho
    Rozbalit Rozbalit vše Re: Jaderné noviny - Video4Linux2 - 5a (barvy a formáty)
    K V4L2 nic nemam ... :-)

    ... ale ten "serialovy" box je hrozny... Vim ze tezko vymyslet neco lepsiho, ale aspon by mohly byt boxy trochu jednotne co se tyce vzhledu. V prohlizeci jsou videt tri boxy zaraz - serialovy, hodnoceni a souvisejici odkazy. Kazdy vypada uplne jinak.

    Jsem se lekl, co je to za hruzu, jestli nemam neco spatne nastavene, protoze takovou osklivost jsem na ABC jeste nevidel... tak proto to sem pisu... :-)
    20.2.2007 09:23 Robert Krátký | skóre: 94 | blog: Robertův bloček
    Rozbalit Rozbalit vše Re: Jaderné noviny - Video4Linux2 - 5a (barvy a formáty)
    Vím o tom (i když tak strašný mi nepřipadá :-)). Jen zatím nějak nebyl čas. Mám to v TODO.
    20.2.2007 22:28 Haaja | skóre: 25 | blog: haaja | Praha
    Rozbalit Rozbalit vše Re: Jaderné noviny - Video4Linux2 - 5a (barvy a formáty)
    Než může aplikace začít pracovat s video řízením, <- nema to byt zarizenim?
    21.2.2007 07:54 Robert Krátký | skóre: 94 | blog: Robertův bloček
    Rozbalit Rozbalit vše Re: Jaderné noviny - Video4Linux2 - 5a (barvy a formáty)
    Jasně :-)

    Založit nové vláknoNahoru

    ISSN 1214-1267   www.czech-server.cz
    © 1999-2015 Nitemedia s. r. o. Všechna práva vyhrazena.