OpenHD改造实现廉价高清数字图传（树莓派zero + ubuntu PC ）——（四）OSD数据传输和画面显示

前面三篇文章分别讲了整体情况，wifibroadcast，以及OpenVG的移植等

OpenHD改造实现廉价高清数字图传（树莓派zero + ubuntu PC ）——（一）概述_hoopertsau的博客-CSDN博客_openhd

OpenHD改造实现廉价高清数字图传（树莓派zero + ubuntu PC ）——（二）Wifibroadcast Wifi广播通信_hoopertsau的博客-CSDN博客_openhd OpenHD改造实现廉价高清数字图传（树莓派zero + ubuntu PC ）—（三）OpenVG和libshapes在PC上的移植_hoopertsau的博客-CSDN博客

这一篇文章重点说说OSD软件的移植，也是就是显示看到的那个浮在视频上面的画面。

一、OSD软件

        该软件可以独立拿出来运行，也是OpenHD里面最主要的一个软件之一。

        该程序位于wifibroadcast-osd目录下，是osd显示的主程序。刚才上面一篇文章介绍了两个底层库是它的主要显示支撑，libshapes和OpenVG实现在屏上绘制OSD动态叠的画面，表示飞机的各类状态。

        这个osd程序用了大量的FIFO和共享内存，通过这些来与其他程序配合使用。另外，还会输出一些记录文件。

        要想这个程序相对独立的运行，这些FIFO和共享内存，也是需要剥离可移植的重点，

二、FIFO

        FIFO是linux中一种进程通信的方式。通过mkfifo 指令可以创建一个fifo，可以把它当文件一样进行操作，一个程序可以对它write()，另一程序对它进行read()，从而实现进程间通信。

        osd显示的数据源是PX4飞控上发出来的mavlink消息，经过wifi广播发送到地面端的rx程序，然后rx将数据写入一个fifo中，最后osd程序不断读取这个fifo获得数据，并驱动画面变化。

        主要数据流如下所示。

PX4----serial_port--->Pi(Air)

~~~~~~~~wifibroadcast~~~~~~~~~~

rx----->/var/run/openhd/telemetryfifo1 -----> osd

        除此之外，不还有很多fifo，但都是通过wifbroadcast从rx上收数据，只是用作不同的用途，看一下定义。      

# telemetryfifo1: local display, osd
# telemetryfifo2: secondary display, hotspot/usb-tethering
# telemetryfifo3: recording
# telemetryfifo4: wbc relay
# telemetryfifo5: mavproxy downlink
# telemetryfifo6: serial downlink

        主要用到的就是第一个，因此在使用osd程序前，需要手动初始化一下这个fifo，重启电脑之后这个fifo就会消失，因此每次用osd之前都要创建这个fifo，否则无法使用，也会报错。位置在/var/run/openhd/telemetryfifo1。

sudo mkdir /var/run/openhd/
sudo mkfifo /var/run/openhd/telemetryfifo1
sudo chmod 777 /var/run/openhd/telemetryfifo1
 
# 从wifibroadcast接收udp数据包，直接传递给这个fifo，用于osd程序读取数据
netcat -ukl 14550 > /var/run/openhd/telemetryfifo1 &

三、共享内存

        Linux进程之间还可以通过共享内存来交换数据。

        共享内存使用shm_open()函数，可以类似文件一样打开，得到文件描述符fd后，可以通过mmap()函数将它映射到一个内存地址上，这样就可以直接操作这个地址，实现对共享内存的读写。

        在linux系统中，共享内存被抽象成一个设备文件，在文件夹/dev/shm/下，可以ls查看。

        OpenHD里面用到的共享内存比较多，也比较乱，还没有完全梳理清楚，但是基本上都是用来传递状态使用的，涉及到发送方和接收方，天空端和地面端都有收发。

        在接收方，有下列共享内存，用来存放接收相关的状态信息。

wifibroadcast_rx_status_0
wifibroadcast_rx_status_1
wifibroadcast_rx_status_rc
wifibroadcast_rx_status_sysair 
wifibroadcast_rx_status_uplink

        在发送方，有下列共享内存，用来存放待发送各类状态数据。

wifibroadcast_tx_status_0：主要的状态都在这个共享内存里。

wifibroadcast_rx_status_3：看了一下代码，比较混乱。在sharedmem_init_tx中初始化了一下；在rssitx中打开了这个共享内存，然后读取这里的数据。uplink_function脚本里面有使用tx_telemetry程序用3号端口对外发送数据。

四、测试运行

1. 使用wifibroadcast作为数据传输的通道，注意：可以与视频传输指定不同的port，这样可以实现视频和OSD数据同时传输
2. 发送端的树莓派使用串口接收pixhawk的TELM2的数据，格式是MAVLINK；接收到后，通过管道输入给wfb进行广播；
3. 接收端wfb收到后，重定向输出到fifo中，供OSD程序读取；
4. Osd程序读取fifo，并显示OSD画面。