你知道V4L2 API及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？

　　V4L2是V4L的升級版本，為linux下視頻設(shè)備程序提供了一套接口規(guī)范。包括一套數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和底層V4L2驅(qū)動接口。

　　1、常用的結(jié)構(gòu)體在內(nèi)核目錄include/linux/videodev2.h中定義

　　struct v4l2_requestbuffers //申請幀緩沖，對應(yīng)命令VIDIOC_REQBUFS

　　struct v4l2_capability //視頻設(shè)備的功能，對應(yīng)命令VIDIOC_QUERYCAP

　　struct v4l2_input //視頻輸入信息，對應(yīng)命令VIDIOC_ENUMINPUT

　　struct v4l2_standard //視頻的制式，比如PAL，NTSC，對應(yīng)命令VIDIOC_ENUMSTD

　　struct v4l2_format //幀的格式，對應(yīng)命令VIDIOC_G_FMT、VIDIOC_S_FMT等

　　struct v4l2_buffer //驅(qū)動中的一幀圖像緩存，對應(yīng)命令VIDIOC_QUERYBUF

　　struct v4l2_crop //視頻信號矩形邊框

　　v4l2_std_id //視頻制式

　　2、常用的IOCTL接口命令也在include/linux/videodev2.h中定義

　　VIDIOC_REQBUFS //分配內(nèi)存

　　VIDIOC_QUERYBUF //把VIDIOC_REQBUFS中分配的數(shù)據(jù)緩存轉(zhuǎn)換成物理地址

　　VIDIOC_QUERYCAP //查詢驅(qū)動功能

　　VIDIOC_ENUM_FMT //獲取當(dāng)前驅(qū)動支持的視頻格式

　　VIDIOC_S_FMT //設(shè)置當(dāng)前驅(qū)動的頻捕獲格式

　　VIDIOC_G_FMT //讀取當(dāng)前驅(qū)動的頻捕獲格式

　　VIDIOC_TRY_FMT //驗證當(dāng)前驅(qū)動的顯示格式

　　VIDIOC_CROPCAP //查詢驅(qū)動的修剪能力

　　VIDIOC_S_CROP //設(shè)置視頻信號的矩形邊框

　　VIDIOC_G_CROP //讀取視頻信號的矩形邊框

　　VIDIOC_QBUF //把數(shù)據(jù)從緩存中讀取出來

　　VIDIOC_DQBUF //把數(shù)據(jù)放回緩存隊列

　　VIDIOC_STREAMON //開始視頻顯示函數(shù)

　　VIDIOC_STREAMOFF //結(jié)束視頻顯示函數(shù)

　　VIDIOC_QUERYSTD //檢查當(dāng)前視頻設(shè)備支持的標(biāo)準(zhǔn)，例如PAL或NTSC。

　　3、操作流程

　　V4L2提供了很多訪問接口，你可以根據(jù)具體需要選擇操作方法。需要注意的是，很少有驅(qū)動完全實現(xiàn)了所有的接口功能。所以在使用時需要參考驅(qū)動源碼，或仔細(xì)閱讀驅(qū)動提供者

　　的使用說明。

　　下面列舉出一種操作的流程，供參考。

　　3.1 打開設(shè)備文件

　　int fd = open（Devicename，mode）;

　　// Devicename：/dev/video0、/dev/video1 ……

　　// Mode：O_RDWR ［| O_NONBLOCK］

　　如果使用非阻塞模式調(diào)用視頻設(shè)備，則當(dāng)沒有可用的視頻數(shù)據(jù)時，不會阻塞，而立刻返回。

　　3.2 取得設(shè)備的capability

　　struct v4l2_capability capability；

　　int ret = ioctl（fd， VIDIOC_QUERYCAP， &capability）;

　　看看設(shè)備具有什么功能，比如是否具有視頻輸入特性。

　　3.3 選擇視頻輸入

　　struct v4l2_input input;

　　…… //初始化input

　　int ret = ioctl（fd， VIDIOC_QUERYCAP， &input）;

　　一個視頻設(shè)備可以有多個視頻輸入。如果只有一路輸入，這個功能可以沒有。

　　3.4 檢測視頻支持的制式

　　v4l2_std_id std;

　　do {

　　ret = ioctl（fd， VIDIOC_QUERYSTD， &std）;

　　} while （ret == -1 && errno == EAGAIN）;

　　switch （std）

　　{

　　case V4L2_STD_NTSC：

　　//……

　　case V4L2_STD_PAL：

　　//……

　　}

　　3.5 設(shè)置視頻捕獲格式

　　struct v4l2_format fmt;

　　fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;

　　fmt.fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_UYVY;

　　fmt.fmt.pix.height = height;

　　fmt.fmt.pix.width = width;

　　fmt.fmt.pix.field = V4L2_FIELD_INTERLACED;

　　ret = ioctl（fd， VIDIOC_S_FMT， &fmt）;

　　if（ret）

　　{

　　perror（“VIDIOC_S_FMT\n”）;

　　close（fd）;

　　return -1;

　　}

　　3.6 向驅(qū)動申請幀緩存

　　struct v4l2_requestbuffers req;

　　if （ioctl（fd， VIDIOC_REQBUFS， &req） == -1）

　　{

　　return -1;

　　}

　　v4l2_requestbuffers結(jié)構(gòu)中定義了緩存的數(shù)量，驅(qū)動會據(jù)此申請對應(yīng)數(shù)量的視頻緩存。多個緩存可以用于建立FIFO，來提高視頻采集的效率。

　　3.7 獲取每個緩存的信息，并mmap到用戶空間

　　typedef struct VideoBuffer

　　{

　　void *start;

　　size_t length;

　　} VideoBuffer;

　　VideoBuffer* buffers = calloc（ req.count， sizeof（*buffers） ）; //申請 req.count 個內(nèi)存

　　struct v4l2_buffer buf;

　　for （numBufs = 0; numBufs 《 req.count; numBufs++） //映射所有的緩存

　　{

　　memset（ &buf， 0， sizeof（buf） ）;

　　buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

　　buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;

　　buf.index = numBufs;

　　if （ioctl（fd， VIDIOC_QUERYBUF， &buf） == -1）

　　{ //獲取到對應(yīng)index的緩存信息，此處主要利用length信息及offset信息來完成后面的mmap操作。

　　return -1;

　　}

　　buffers［numBufs］.length = buf.length;

　　// 轉(zhuǎn)換成相對地址

　　buffers［numBufs］.start = mmap（NULL， buf.length， PROT_READ | PROT_WRITE， MAP_SHARED， fd， buf.m.offset）;

　　if （buffers［numBufs］.start == MAP_FAILED）

　　{

　　return -1;

　　}

　　}

　　3.8 開始采集視頻

　　int buf_type= V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE；

　　int ret = ioctl（fd， VIDIOC_STREAMON， &buf_type）;

　　3.9 取出FIFO緩存中已經(jīng)采樣的幀緩存

　　struct v4l2_buffer buf;

　　memset（&buf，0，sizeof（buf））;

　　buf.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

　　buf.memory=V4L2_MEMORY_MMAP;

　　buf.index=0; //此值由下面的ioctl返回

　　if （ioctl（fd， VIDIOC_DQBUF， &buf） == -1）

　　{

　　return -1;

　　}

　　根據(jù)返回的buf.index找到對應(yīng)的mmap映射好的緩存，取出視頻數(shù)據(jù)。

　　3.10 將剛剛處理完的緩沖重新入隊列尾，這樣可以循環(huán)采集

　　if （ioctl（fd， VIDIOC_QBUF， &buf） == -1）

　　{

　　return -1;

　　}

　　3.11 停止視頻的采集

　　int ret = ioctl（fd， VIDIOC_STREAMOFF， &buf_type）;

　　3.12 關(guān)閉視頻設(shè)備

　　close（fd）;