V4L是linux內(nèi)核中關(guān)于視頻設(shè)備的子系統(tǒng)，為linux下的視頻驅(qū)動(dòng)提供了統(tǒng)一的接口，使應(yīng)用程序可以使用統(tǒng)一的API操作不同的視頻設(shè)備，簡(jiǎn)化視頻系統(tǒng)的開發(fā)與維護(hù)
V4L2相比與V4L有更好的擴(kuò)展性和靈活性
（一）V4L2支持設(shè)備：
V4L2可以支持多種設(shè)備，可以有以下幾種接口：
1）視頻采集接口
2）視頻輸出接口
3）直接傳輸視頻接口：將視頻采集設(shè)備上采集的信號(hào)直接輸出到視頻輸出設(shè)備上，不用經(jīng)過系統(tǒng)CPU
4）視頻間隔消隱信號(hào)接口（VBI Interface）：使引用可以訪問傳輸消隱期的視頻信號(hào)
5）收音機(jī)接口：
?
（二）V4L2設(shè)備處理流程
打開V4L2設(shè)備節(jié)點(diǎn)
int
fd = open(
"
/dev/video0
"
,O_RDWR |O_NONBLOCK);
配置設(shè)備/查詢?cè)O(shè)備屬性
int
ioctl (
int
fd, unsigned
long
int
request, ...
/*
args
*/
) ;
常見的request命令：
VIDIOC_REQBUFS：在內(nèi)核空間中分配幀緩沖區(qū)
struct
v4l2_requestbuffers req;
req.count
=
4
;
req.type
=
V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
req.memory
=
V4L2_MEMORY_MMAP;
ioctl(fd,VIDIOC_REQBUFS,
&req);
VIDIOC_QUERYBUF：將REQBUFS中分配的緩存轉(zhuǎn)換成物理地址，并將物理地址映射到用戶空間
for
(n_buffers =
0
; n_buffers < req.count; ++
n_buffers)
{
struct
v4l2_buffer buf;
memset(
&buf,
0
,
sizeof
(buf));
buf.type
=
V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
buf.memory
=
V4L2_MEMORY_MMAP;
buf.index
=
n_buffers;
if
(-
1
== ioctl(fd, VIDIOC_QUERYBUF, &
buf))
{
printf(
"
error in VIDIOC_QUERYBUF\n
"
);
return
-
1
;
}
buffers[n_buffers].length
=
buf.length;
buffers[n_buffers].start
=mmap (NULL,buf.length,PROT_READ |
PROT_WRITE ,MAP_SHARED,fd, buf.m.offset);
if
(MAP_FAILED==
buffers[n_buffers].start)
return
-
1
;
}
VIDIOC_QUERYCAP：查詢驅(qū)動(dòng)功能
struct
v4l2_capability cap;
if
( ioctl(fd,VIDIOC_QUERYCAP,&cap) == -
1
)
printf(
"
error\n
"
);
printf(
"
capability:\n
"
);
printf(
"
driver:%s\n
"
,cap.driver);
printf(
"
card:%s\n
"
,cap.card);
printf(
"
bus info:%s\n
"
,cap.bus_info);
printf(
"
version:%d\n
"
,cap.version);
printf(
"
capabilities:%x\n
"
,cap.capabilities);
VIDIOC_ENUM_FMT：獲取當(dāng)前驅(qū)動(dòng)支持的視頻格式
struct
v4l2_fmtdesc fmtdesc;
fmtdesc.index
=
0
;
fmtdesc.type
=
V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
printf(
"
fmtdesc:\n
"
);
while
(ioctl(fd, VIDIOC_ENUM_FMT, &fmtdesc) != -
1
)
{
printf(
"
\t%d.%s\n
"
,fmtdesc.index+
1
,fmtdesc.description);
fmtdesc.index
++
;
}
VIDIOC_G/S_FMT：讀取/設(shè)置當(dāng)前驅(qū)動(dòng)的視頻捕捉格式
struct
v4l2_format format;
memset(
&format,
0
,
sizeof
(
struct
v4l2_format));
format.type
=
V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
if
( ioctl(fd, VIDIOC_G_FMT, &format) == -
1
)
{
printf(
"
VIDIOC_G_FMT error\n
"
);
return
-
1
;
}
struct
v4l2_pix_format pix_format;
pix_format
=
format.fmt.pix;
printf(
"
pix_format\n
"
);
printf(
"
width:%d\n
"
,pix_format.width);
printf(
"
height:%d\n
"
,pix_format.height);
printf(
"
bytesperline:%d\n
"
,pix_format.bytesperline);
printf(
"
sizeimage:%d\n
"
,pix_format.sizeimage);
VIDIOC_TRY_FMT：驗(yàn)證當(dāng)前驅(qū)動(dòng)的顯示格式
VIDIOC_CROPCAP：查詢驅(qū)動(dòng)的修剪能力
VIDIOC_G/S_CROP：讀取/設(shè)置視頻信號(hào)的邊框
struct
v4l2_cropcap cropcap;
struct
v4l2_crop crop;
cropcap.type
=
V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
if
(
0
== ioctl(fd, VIDIOC_CROPCAP, &
cropcap))
{
crop.type
=
V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
crop.c
=
cropcap.defrect;
if
(-
1
== ioctl(fd, VIDIOC_S_CROP, &
crop))
{
printf(
"
VIDIOC_S_CROP error\n
"
);
return
-
1
;
}
}
VIDIOC_QBUF：把緩存區(qū)放入緩存隊(duì)列
VIDIOC_DQBUF：把緩存去從緩存隊(duì)列中取出
unsigned
int
i;
enum
v4l2_buf_type type;
for
(i =
0
; i<
4
; ++
i)
{
struct
v4l2_buffer buf;
buf.type
=
V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
buf.memory
=
V4L2_MEMORY_MMAP;
buf.index
=
i;
ioctl (fd,VIDIOC_QBUF,
&
buf);
}
type
=
V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
ioctl (fd,VIDIOC_STREAMON,
&
type);
struct
v4l2_buffer buf;
buf.type
=
V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
buf.memory
=
V4L2_MEMORY_MMAP;
if
( ioctl (fd,VIDIOC_DQBUF, &buf)==-
1
)
{
printf(
"
error in VIDIOC_DQBUF\n
"
);
return
-
1
;
}
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)，亞洲一般使用PAL制式攝像頭，歐洲一般使用NTSC攝像頭
v4l2_std_id std;
int
ret;
do
{
ret
= ioctl(fd,VIDIOC_QUERYSTD,&
std);
}
while
(-
1
==ret && errno==
EAGAIN);
switch
(std)
{
case
V4L2_STD_NTSC:
//
case
V4L2_STD_PAL:
//
}
處理v4l2視頻數(shù)據(jù)
v4l2設(shè)定了三種應(yīng)用程序與驅(qū)動(dòng)的交互方式：
1）直接讀取設(shè)備文件方式read/write
2）mmap映射方式
3）用戶指針方式
mmap方式：驅(qū)動(dòng)將內(nèi)部數(shù)據(jù)空間映射到應(yīng)用程序空間上，雙方直接在這個(gè)空間上進(jìn)行數(shù)據(jù)交換
用戶指針方式：首先由應(yīng)用程序申請(qǐng)一段緩沖區(qū)，然后將緩沖區(qū)傳給驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)將其作為緩沖區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)存共享
直接read/write：一般配合select使用，直接讀取設(shè)備文件的方式進(jìn)行I/O
關(guān)閉設(shè)備
調(diào)用close關(guān)閉文件描述符，如果進(jìn)行了內(nèi)存映射，關(guān)閉之前還需要munmap解除映射
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