Video 模块
源码路径:
modules/drivers/video/
概述
视频驱动模块负责通过 UDP Socket 接收来自车载摄像头的 H.265 编码视频流，将其解析为 CompressedImage Protobuf 消息并发布到 Cyber RT 通道。模块采用 RTP 协议传输，使用自定义帧头（FrameHeader + RtpHeader）标识帧边界与元数据。整体架构分为三层：Cyber RT 组件层、摄像头驱动层和 Socket 输入层。
核心类
CompCameraH265Compressed
继承自 cyber::Component<>，是视频驱动的 Cyber RT 组件入口。负责初始化配置、创建 Writer 通道、启动轮询线程并发布压缩图像。
class CompCameraH265Compressed : public Component<> {
public:
bool Init();
private:
void VideoPoll();
std::shared_ptr<apollo::cyber::Writer<CompressedImage>> writer_;
std::shared_ptr<std::thread> video_thread_;
volatile bool runing_;
std::unique_ptr<CameraDriver> camera_deivce_;
std::string record_folder_;
std::shared_ptr<CompressedImage> pb_image_;
};CameraDriver
摄像头驱动核心类，封装 Socket 输入和帧轮询逻辑。持有 CameraH265Config 配置和 SocketInput 实例。
class CameraDriver {
public:
explicit CameraDriver(const CameraH265Config *h265_cfg);
bool Poll(std::shared_ptr<CompressedImage> h265);
void Init();
int Port();
int Record();
protected:
CameraH265Config config_;
std::shared_ptr<SocketInput> input_;
bool PollByFrame(std::shared_ptr<CompressedImage> h265);
};SocketInput
UDP Socket 输入类，负责绑定端口、接收 RTP 分片数据并重组为完整 H.265 帧。
class SocketInput {
public:
void Init(uint32_t port);
int GetFramePacket(std::shared_ptr<CompressedImage> h265);
private:
int sockfd_;
int port_;
uint8_t *buf_; // 帧缓冲区，4MB
uint8_t *pdu_; // PDU 缓冲区，1500B
int pkg_num_;
int bytes_num_;
uint32_t frame_id_;
bool InputAvailable(int timeout);
};RtpHeader / FrameHeader / HwPduPacket
C 结构体，定义在 input.h 中，描述 RTP 包头和自定义帧头格式：
// RtpHeader: version(2b), padding(1b), extension(1b), csrc_count(4b),
// marker(1b), payloadtype(7b), seq(u16), timestamp(u32), ssrc(u32)
typedef struct FrameHeader {
uint32_t magic0; // 0xBBAABBAA
uint32_t magic1; // 0xAABBAABB
uint8_t PhyNo;
uint8_t frame_type; // IDR: 1, other: 0
uint8_t error; // error: 1, other: 0
uint8_t resv;
uint32_t frame_size;
uint32_t frame_id;
uint32_t ts_sec; // 秒
uint32_t ts_usec; // 微秒
uint16_t height; // 1920
uint16_t width; // 1080
uint32_t format; // H265
} FrameHeader;核心函数
CompCameraH265Compressed::Init
组件初始化入口。从配置文件加载 CameraH265Config，创建 CameraDriver 并初始化。若开启录制则准备存储目录。创建 Cyber RT Writer 并启动独立的 VideoPoll 线程。
bool CompCameraH265Compressed::Init() {
CameraH265Config video_config;
GetProtoConfig(&video_config);
camera_deivce_.reset(new CameraDriver(&video_config));
camera_deivce_->Init();
writer_ = node_->CreateWriter<CompressedImage>(
video_config.compress_conf().output_channel());
video_thread_ = std::make_shared<std::thread>(
std::bind(&CompCameraH265Compressed::VideoPoll, this));
// ...
}CompCameraH265Compressed::VideoPoll
轮询主循环，在独立线程中运行。持续调用 CameraDriver::Poll 获取帧数据，设置时间戳后通过 Writer 发布。支持录制模式将原始 H.265 数据写入文件。连续失败 256 次后退出循环。
void CompCameraH265Compressed::VideoPoll() {
while (!apollo::cyber::IsShutdown()) {
if (!camera_deivce_->Poll(pb_image_)) {
if (++poll_failure_number > 256) break;
continue;
}
pb_image_->mutable_header()->set_timestamp_sec(
cyber::Time::Now().ToSecond());
writer_->Write(pb_image_);
}
}CameraDriver::Poll / CameraDriver::PollByFrame
Poll 直接委托给 PollByFrame。PollByFrame 调用 SocketInput::GetFramePacket 接收一帧数据，设置 frame_id 并记录相机与主机时间差。
SocketInput::Init
创建 UDP Socket，绑定指定端口，设置非阻塞模式，配置 4MB 接收缓冲区和地址复用。分配帧缓冲区（H265_FRAME_PACKAGE_SIZE = 4MB）和 PDU 缓冲区（H265_PDU_SIZE = 1500B）。
SocketInput::GetFramePacket
从 UDP Socket 接收 RTP 分片并重组为完整 H.265 帧。通过魔数（HW_CAMERA_MAGIC0/HW_CAMERA_MAGIC1）识别帧头，逐包拼接帧数据直至完整。校验 RTP 序列号连续性和帧 ID 连续性，异常时输出错误日志。
SocketInput::InputAvailable
使用 poll() 检测 Socket 是否有可读数据，超时时间为 POLL_TIMEOUT（1000ms）。避免 recvfrom 阻塞。
配置
配置通过 CameraH265Config Protobuf 消息加载，定义在 proto/video_h265cfg.proto 中：
| 字段 | 类型 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|---|
udp_port | uint32 | 必填 | UDP 接收端口 |
frame_id | string | 必填 | 摄像头帧标识 |
pixel_format | string | "yuyv" | 像素格式 |
record | uint32 | 必填 | 是否录制原始 H.265 流 |
width / height | uint32 | 必填 | 图像宽高 |
frame_rate | uint32 | 必填 | 帧率 |
monochrome | bool | false | 是否灰度模式 |
brightness / contrast / saturation / sharpness / gain | int32 | -1 | 图像调节参数 |
auto_focus / focus | bool / int32 | false / -1 | 对焦控制 |
auto_exposure / exposure | bool / int32 | true / 100 | 曝光控制 |
auto_white_balance / white_balance | bool / int32 | true / 4000 | 白平衡控制 |
bytes_per_pixel | uint32 | 3 | 每像素字节数 |
compress_conf.output_channel | string | - | 输出 Cyber RT 通道名 |
compress_conf.image_pool_size | uint32 | 20 | 图像对象池大小 |
录制模式下，文件保存路径由环境变量 H265_SAVE_FOLDER 决定，默认为当前目录。
调用关系
CompCameraH265Compressed::Init()
|-- GetProtoConfig() // 加载 CameraH265Config
|-- CameraDriver::Init()
| |-- SocketInput::Init() // 创建 UDP Socket、绑定端口
|-- CreateWriter() // 创建 Cyber RT Writer
|-- VideoPoll() [新线程]
|-- CameraDriver::Poll()
| |-- PollByFrame()
| |-- SocketInput::GetFramePacket()
| |-- InputAvailable() // poll() 检测可读
| |-- recvfrom() // 接收 UDP 分片
| |-- 解析 RtpHeader + FrameHeader
| |-- 拼接帧数据
|-- Writer::Write() // 发布 CompressedImage
|-- [可选] 写入 H265 录制文件
Steven Moder