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Compilation LibUSB & LibUVC avec Msys2

Compilation des librairies LibUSB et LibUVC avec Msys2

Après avoir mis en place une machine virtuelle d’un environnement Windows 20H2 (voir page précédente), nous allons testé de compiler les librairies LibUSB et LibUVC afin de récupérer un flux vidéo de notre caméra thermique FLIR Lepton 3.5. Pour cela, nous allons utilisé la plateforme-forme de distribution et de développement de logiciels Msys2.

Nous partons donc du snapshot « 2 – Update OK Desactivé ».

Installation de Msys2

Pour installer Msys2, nous allons sur le site officiel de la plateforme « https://www.msys2.org/ ». Nous téléchargeons donc l’installeur de msys2 dans un répertoire « Sources » du Disque Local (C:).



Msys2 x86-64

1 file 96.104 MB 15/02/2021

DOWNLOAD

Nous installons MSYS2 64bit dans un répertoire « C:\msys64 », c’est donc une installation par défaut.

Nous choisissons à cet endroit de faire un snapshot « 3.5 – Base Msys 2 ».

Ensuite, nous allons ajouter des composants dans l’environnement Msys2. Cela va nous permettre de compiler la LibUSB. Nous exécutons le terminal MSYS2 MinGW 64-bit via le menu démarrer. La liste des packages installables se trouve sur le site « https://packages.msys2.org/package/ ».



Terminal

pacman -S autoconf

pacman -S automake

pacman -S libtool

pacman -S mingw-w64-x86_64-gcc

pacman -S make

Compilation de la LibUSB avec Msys2

Pour compiler la LibUSB, nous allons devoir télécharger le dossier LibUSB que nous récupérons sur le GitHub officiel des librairies LibUSB « https://github.com/libusb/libusb ».



LibUSB

52 files 521 KB 13/02/2021

DOWNLOAD

Nous décompressons cette archive dans un répertoire « C:\work ». Nous renommons le dossier libusb-master en libusb et nous simplifions le chemin en supprimant le double dossier « libusb » créé lors de la décompression.

Nous ouvrons maintenant le terminal MSYS2 MinGW 64-bit et nous exécutons les commandes suivantes pour compiler les librairies.



Terminal

cd /c/work/libusb

./autogen.sh

make

make install

La compilation se déroule avec succès grâce aux composants installés dans la première étape. Nous pouvons maintenant vérifier cela en exécutant le programme dans le dossier examples « listdevs.exe ». Nous ouvrons pour cela l’invité de commandes de Windows (CMD) :



Terminal

1 2	cd \work\libusb\examples listdevs.exe

Dans un premier temps, notre caméra FLIR Lepton 3.5 n’était pas branchée. Ensuite, nous la branchons et notre caméra apparait bien dans la liste des dispositifs USB, c’est le device 6 du bus 3. Nous faisons donc ici un snapshot « 4.1 – Compilation LibUSB OK »

Nous pouvons maintenant commencer la compilation de la LibUVC, qui nécessitera le fichier « libubs-1.0.dll » obtenu lors de la compilation de la LibUSB.

Installation de Cmake-GUI sur Msys2

De plus, nous allons devoir utiliser l’interface graphique du compilateur Cmake pour pouvoir compiler cette seconde librairie. Nous devons donc l’installer sur l’environnement Msys2, via le terminal MSYS2 MinGW 64-bit.



Terminal

pacman -S mingw-w64-x86_64-cmake

pacman -S mingw-w64-x86_64-qt5

cmake-gui # execution de l'interface Cmake sur l'environnement Msys2

Compilation de la LibUVC avec Msys2

Pour compiler la LibUVC, nous allons devoir télécharger le dossier LibUVC que nous récupérons sur le GitHub officiel des librairies LibUVC « https://github.com/libuvc/libuvc ».



LibUVC

12 files 120 KB 25/02/2021

DOWNLOAD

Nous décompressons cette archive dans le répertoire « C:\work ». Nous renommons le dossier libuvc-master en libuvc1 et nous simplifions le chemin en supprimant le double dossier « libuvc » créé lors de la décompression.

Nous ouvrons maintenant le terminal MSYS2 MinGW 64-bit et nous exécutons les commandes suivantes pour compiler les librairies.



Terminal

cd /c/work/libuvc1

mkdir build

cd build

cmake ..

La compilation de la librairie ne peut pas s’exécuter de cette manière. En effet, il manque un fichier « cl.exe » qui impliquerait l’installation de l’environnement Microsoft Visual Studio. C’est donc ici que nous allons avoir besoin de l’interface graphique de Cmake.

Nous exécutons Cmake-gui grâce à la commande suivante, toujours sur le terminal Msys2 :



Terminal

cmake-gui

Nous allons configurer Cmake en renseignant les informations suivantes :

Source : C:/work/libuvc1
Build : C:/work/libuvc1/build
Generator : MSYS Makefiles, use default native compilers

En cliquant sur Configure puis Generate, nous nous apercevons qu’il manque un lien : Target « uvc » links to target « LibUSB::LibUSB » but the target was not found.

Nous allons donc devoir modifier le fichier CmakeLists.txt du réperoitre libuvc1 pour l’adapter. Nous avons fait 4 changements sur ce fichier :

lien vers la librairie LibUSB (find_library(LIBUSB_LIBRARY_NAMES)) et find_path(LIBUSB_INCLUDE_DIR))
Ajout de la librairie dans « target_include_directories »
Ajout du lien avec target_link_libraries
Mise en commentaire de l’ancien target_link_libraries de LibUSB



Texte

cmake_minimum_required(VERSION 3.1)
project(libuvc
  VERSION 0.0.6
  LANGUAGES C
)

# Additional search scripts path for libusb-1.0, libjpeg, OpenCV
list(APPEND CMAKE_MODULE_PATH ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/cmake)

# Xcode and Visual Studio do not using CMAKE_BUILD_TYPE cache variable
# so we use Release build type only with single configuration generators.
if (NOT CMAKE_CONFIGURATION_TYPES)
  if(NOT CMAKE_BUILD_TYPE)
    message(STATUS "No build type selected, default to Release")
    set(CMAKE_BUILD_TYPE "Release" CACHE STRING "" FORCE)
  endif()
endif()

if(NOT CMAKE_BUILD_TARGET)
    message(STATUS "No target type selected, default to both shared and static library")
    set(CMAKE_BUILD_TARGET "Both" CACHE STRING "" FORCE)
endif()

option(BUILD_EXAMPLE "Build example program" ON)
option(BUILD_TEST "Build test program" OFF)
option(ENABLE_UVC_DEBUGGING "Enable UVC debugging" OFF)

set(libuvc_DESCRIPTION "A cross-platform library for USB video devices")
set(libuvc_URL "https://github.com/libuvc/libuvc")

set(SOURCES 
  src/ctrl.c
  src/ctrl-gen.c
  src/device.c
  src/diag.c
  src/frame.c
  src/init.c
  src/stream.c
  src/misc.c
)

find_library(LIBUSB_LIBRARY_NAMES usb-1.0
	PATHS /opt/local/lib)

find_path(LIBUSB_INCLUDE_DIR libusb-1.0/libusb.h
	PATHS /opt/local/include)

find_package(LibUSB)

# JpegPkg name to differ from shipped with CMake
find_package(JpegPkg QUIET)
if(JPEG_FOUND)
  message(STATUS "Building libuvc with JPEG support.")
  set(LIBUVC_HAS_JPEG TRUE)
  list(APPEND SOURCES src/frame-mjpeg.c)
else()
  message(WARNING "JPEG not found. libuvc will not support JPEG decoding.")
endif()

if(${CMAKE_BUILD_TARGET} MATCHES "Shared")
  set(BUILD_UVC_SHARED TRUE)
elseif(${CMAKE_BUILD_TARGET} MATCHES "Static")
  set(BUILD_UVC_STATIC TRUE)
elseif(${CMAKE_BUILD_TARGET} MATCHES "Both")
  set(BUILD_UVC_SHARED TRUE)
  set(BUILD_UVC_STATIC TRUE)
else()
  message(FATAL_ERROR "Invalid build type ${CMAKE_BUILD_TARGET}" )
endif()

if(BUILD_UVC_SHARED)
  add_library(uvc SHARED ${SOURCES})
  set_target_properties(uvc PROPERTIES
    VERSION ${libuvc_VERSION}
    SOVERSION ${libuvc_VERSION_MAJOR}
    # Exported name of target within namespace LibUVC
    EXPORT_NAME UVCShared
  )
  list(APPEND UVC_TARGETS uvc)
  if(NOT LibUVC_STATIC)  
    add_library(LibUVC::UVC ALIAS uvc)
  endif()
  # Aliases defined here available only if project included 
  # via addsubdirectory
  add_library(LibUVC::UVCShared ALIAS uvc)
endif()

if(BUILD_UVC_STATIC)
  add_library(uvc_static STATIC ${SOURCES})
  set_target_properties(uvc_static PROPERTIES
    OUTPUT_NAME uvc
    # Exported name of target within namespace LibUVC
    EXPORT_NAME UVCStatic
  )
  list(APPEND UVC_TARGETS uvc_static)
  add_library(LibUVC::UVCStatic ALIAS uvc_static)
  if(LibUVC_STATIC)
    add_library(LibUVC::UVC ALIAS uvc_static)
  endif()
endif()

configure_file(include/libuvc/libuvc_config.h.in
  include/libuvc/libuvc_config.h
  @ONLY
)

foreach(target_name IN LISTS UVC_TARGETS)
  target_include_directories(${target_name}
    PUBLIC
      # Different paths for includes for build and install phase supported 
      # via INSTALL_INTERFACE and BUILD_INTERFACE generator expressions.
      $<BUILD_INTERFACE:${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/include>
      $<BUILD_INTERFACE:${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/include>
      $<INSTALL_INTERFACE:include>
      ${LIBUSB_INCLUDE_DIR}
  )
  target_link_libraries(uvc ${LIBUSB_LIBRARY_NAMES})

  # target_link_libraries(${target_name}
    # libusb-1.0 used internally so we link to it privately.
   # PRIVATE LibUSB::LibUSB
  #)
  if(JPEG_FOUND)
    target_link_libraries(${target_name}
      PRIVATE JPEG::JPEG
    )
  endif()
  set_target_properties(${target_name} PROPERTIES
      PUBLIC_HEADER "include/libuvc/libuvc.h;${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/include/libuvc/libuvc_config.h"
  )
  if(ENABLE_UVC_DEBUGGING)
    target_compile_definitions(${target_name}
      PRIVATE
        UVC_DEBUGGING
    )
  endif()
endforeach()

if(BUILD_EXAMPLE)
  add_executable(example src/example.c)
  find_package(Threads)
  target_link_libraries(example
    PRIVATE
      LibUVC::UVC
      Threads::Threads
  )
endif()

if(BUILD_TEST)
  # OpenCV defines targets with transitive dependencies not with namespaces but using opencv_ prefix. 
  # This targets provide necessary include directories and linked flags.
  find_package(OpenCVPkg REQUIRED
    COMPONENTS
      opencv_core
      opencv_highgui
  )

  add_executable(uvc_test src/test.c)
  target_link_libraries(uvc_test
    PRIVATE
      LibUVC::UVC
      opencv_core
      opencv_highgui
  )
endif()

include(GNUInstallDirs)
set(CMAKE_INSTALL_CMAKEDIR ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR}/cmake/libuvc)

install(
  TARGETS ${UVC_TARGETS}
  EXPORT libuvcTargets
  LIBRARY DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR}
  ARCHIVE DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR}
  RUNTIME DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_BINDIR}
  INCLUDES DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_INCLUDEDIR}
  PUBLIC_HEADER DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_INCLUDEDIR}/libuvc
)

install(EXPORT libuvcTargets
  FILE libuvcTargets.cmake
  NAMESPACE LibUVC::
  DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_CMAKEDIR}
)

install(FILES 
    cmake/FindLibUSB.cmake
    cmake/FindJpegPkg.cmake
  DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_CMAKEDIR}
)

include(CMakePackageConfigHelpers)
write_basic_package_version_file(libuvcConfigVersion.cmake
  COMPATIBILITY AnyNewerVersion
)

install(FILES
  ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/libuvcConfigVersion.cmake
  DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_CMAKEDIR}
)

if(JPEG_FOUND)
  # If we have used JPEG library we need to 
  # add linker flag for it in config file for pkgconfig
  set(PKGCONFIG_JPEG_LDFLAG "-ljpeg")
endif()

configure_file(libuvc.pc.in
  ${PROJECT_BINARY_DIR}/libuvc.pc
  @ONLY
)

install(FILES
  ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/libuvc.pc
  DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR}/pkgconfig
)

install(FILES libuvcConfig.cmake
  DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_CMAKEDIR}
)

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cmake_minimum_required(VERSION 3.1)

project(libuvc

VERSION 0.0.6

LANGUAGES C

)

# Additional search scripts path for libusb-1.0, libjpeg, OpenCV

list(APPEND CMAKE_MODULE_PATH ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/cmake)

# Xcode and Visual Studio do not using CMAKE_BUILD_TYPE cache variable

# so we use Release build type only with single configuration generators.

if (NOT CMAKE_CONFIGURATION_TYPES)

if(NOT CMAKE_BUILD_TYPE)

message(STATUS "No build type selected, default to Release")

set(CMAKE_BUILD_TYPE "Release" CACHE STRING "" FORCE)

endif()

if(NOT CMAKE_BUILD_TARGET)

message(STATUS "No target type selected, default to both shared and static library")

set(CMAKE_BUILD_TARGET "Both" CACHE STRING "" FORCE)

endif()

option(BUILD_EXAMPLE "Build example program" ON)

option(BUILD_TEST "Build test program" OFF)

option(ENABLE_UVC_DEBUGGING "Enable UVC debugging" OFF)

set(libuvc_DESCRIPTION "A cross-platform library for USB video devices")

set(libuvc_URL "https://github.com/libuvc/libuvc")

set(SOURCES

src/ctrl.c

src/ctrl-gen.c

src/device.c

src/diag.c

src/frame.c

src/init.c

src/stream.c

src/misc.c

)

find_library(LIBUSB_LIBRARY_NAMES usb-1.0

PATHS /opt/local/lib)

find_path(LIBUSB_INCLUDE_DIR libusb-1.0/libusb.h

PATHS /opt/local/include)

find_package(LibUSB)

# JpegPkg name to differ from shipped with CMake

find_package(JpegPkg QUIET)

if(JPEG_FOUND)

message(STATUS "Building libuvc with JPEG support.")

set(LIBUVC_HAS_JPEG TRUE)

list(APPEND SOURCES src/frame-mjpeg.c)

else()

message(WARNING "JPEG not found. libuvc will not support JPEG decoding.")

endif()

if(${CMAKE_BUILD_TARGET} MATCHES "Shared")

set(BUILD_UVC_SHARED TRUE)

elseif(${CMAKE_BUILD_TARGET} MATCHES "Static")

set(BUILD_UVC_STATIC TRUE)

elseif(${CMAKE_BUILD_TARGET} MATCHES "Both")

set(BUILD_UVC_SHARED TRUE)

set(BUILD_UVC_STATIC TRUE)

else()

message(FATAL_ERROR "Invalid build type ${CMAKE_BUILD_TARGET}" )

endif()

if(BUILD_UVC_SHARED)

add_library(uvc SHARED ${SOURCES})

set_target_properties(uvc PROPERTIES

VERSION ${libuvc_VERSION}

SOVERSION ${libuvc_VERSION_MAJOR}

# Exported name of target within namespace LibUVC

EXPORT_NAME UVCShared

)

list(APPEND UVC_TARGETS uvc)

if(NOT LibUVC_STATIC)

add_library(LibUVC::UVC ALIAS uvc)

endif()

# Aliases defined here available only if project included

# via addsubdirectory

add_library(LibUVC::UVCShared ALIAS uvc)

endif()

if(BUILD_UVC_STATIC)

add_library(uvc_static STATIC ${SOURCES})

set_target_properties(uvc_static PROPERTIES

OUTPUT_NAME uvc

# Exported name of target within namespace LibUVC

EXPORT_NAME UVCStatic

)

list(APPEND UVC_TARGETS uvc_static)

add_library(LibUVC::UVCStatic ALIAS uvc_static)

if(LibUVC_STATIC)

add_library(LibUVC::UVC ALIAS uvc_static)

endif()

configure_file(include/libuvc/libuvc_config.h.in

include/libuvc/libuvc_config.h

@ONLY

)

foreach(target_name IN LISTS UVC_TARGETS)

target_include_directories(${target_name}

PUBLIC

# Different paths for includes for build and install phase supported

# via INSTALL_INTERFACE and BUILD_INTERFACE generator expressions.

$<BUILD_INTERFACE:${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/include>

$<BUILD_INTERFACE:${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/include>

$<INSTALL_INTERFACE:include>

${LIBUSB_INCLUDE_DIR}

)

target_link_libraries(uvc ${LIBUSB_LIBRARY_NAMES})

# target_link_libraries(${target_name}

# libusb-1.0 used internally so we link to it privately.

# PRIVATE LibUSB::LibUSB

if(JPEG_FOUND)

target_link_libraries(${target_name}

PRIVATE JPEG::JPEG

)

endif()

set_target_properties(${target_name} PROPERTIES

PUBLIC_HEADER "include/libuvc/libuvc.h;${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/include/libuvc/libuvc_config.h"

)

if(ENABLE_UVC_DEBUGGING)

target_compile_definitions(${target_name}

PRIVATE

UVC_DEBUGGING

)

endif()

endforeach()

if(BUILD_EXAMPLE)

add_executable(example src/example.c)

find_package(Threads)

target_link_libraries(example

PRIVATE

LibUVC::UVC

Threads::Threads

)

endif()

if(BUILD_TEST)

# OpenCV defines targets with transitive dependencies not with namespaces but using opencv_ prefix.

# This targets provide necessary include directories and linked flags.

find_package(OpenCVPkg REQUIRED

COMPONENTS

opencv_core

opencv_highgui

)

add_executable(uvc_test src/test.c)

target_link_libraries(uvc_test

PRIVATE

LibUVC::UVC

opencv_core

opencv_highgui

)

endif()

include(GNUInstallDirs)

set(CMAKE_INSTALL_CMAKEDIR ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR}/cmake/libuvc)

install(

TARGETS ${UVC_TARGETS}

EXPORT libuvcTargets

LIBRARY DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR}

ARCHIVE DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR}

RUNTIME DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_BINDIR}

INCLUDES DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_INCLUDEDIR}

PUBLIC_HEADER DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_INCLUDEDIR}/libuvc

)

install(EXPORT libuvcTargets

FILE libuvcTargets.cmake

NAMESPACE LibUVC::

DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_CMAKEDIR}

)

install(FILES

cmake/FindLibUSB.cmake

cmake/FindJpegPkg.cmake

DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_CMAKEDIR}

)

include(CMakePackageConfigHelpers)

write_basic_package_version_file(libuvcConfigVersion.cmake

COMPATIBILITY AnyNewerVersion

)

install(FILES

${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/libuvcConfigVersion.cmake

DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_CMAKEDIR}

)

if(JPEG_FOUND)

# If we have used JPEG library we need to

# add linker flag for it in config file for pkgconfig

set(PKGCONFIG_JPEG_LDFLAG "-ljpeg")

endif()

configure_file(libuvc.pc.in

${PROJECT_BINARY_DIR}/libuvc.pc

@ONLY

)

install(FILES

${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/libuvc.pc

DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR}/pkgconfig

)

install(FILES libuvcConfig.cmake

DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_CMAKEDIR}

)

Nous pouvons maintenant réouvrir Cmake, nous sélectionnons l’option « Delete Cache » dans « File » pour repartir de zéro. Il faut renseigner les liens surlignés en jaune pour avoir la même configuration que nous :

Ensuite, il faut cliquer sur Configure puis Generate. Nous ouvrons le terminal MSYS2 pour utiliser le makefile qui vient d’être créé :



Terminal

1 2	cd /c/work/libuvc1/build make

La LibUVC est maintenant compilée. Nous allons devoir ajouter des fichiers .dll dans le répertoire « C:\work\libuvc1\build » pour exécuter l’example :

libusb-1.0.dll

libwinpthread-1.dll

Ces fichiers se trouvent dans le répertoire « C:\msys64\mingw64\bin » et nous les copions dans le build.

Nous ouvrons maintenant l’invité de commandes (CMD) de Windows pour exécuter l’exemple.



Terminal

1 2	cd \work\libuvc1\build example.exe

Détection de notre caméra avec la librairie LibUVC

La première exécution du programme s’est faite sans caméra branchée. En branchant la caméra, nous voyons que le dispositif est trouvé (comme avec la librairie LibUSB). Cependant, il n’est pas supporté par la librairie LibUVC.

Nous faisons à cet endroit un snapshot « 6.1 – Compilation LibUVC avec Example OK ».