你知道V4L2 API及数据结构？

　　V4L2是V4L的升级版本，为linux下视频设备程序提供了一套接口规范。包括一套数据结构和底层V4L2驱动接口。

　　1、常用的结构体在内核目录include/linux/videodev2.h中定义

　　struct v4l2_requestbuffers //申请帧缓冲，对应命令VIDIOC_REQBUFS

　　struct v4l2_capability //视频设备的功能，对应命令VIDIOC_QUERYCAP

　　struct v4l2_input //视频输入信息，对应命令VIDIOC_ENUMINPUT

　　struct v4l2_standard //视频的制式，比如PAL，NTSC，对应命令VIDIOC_ENUMSTD

　　struct v4l2_format //帧的格式，对应命令VIDIOC_G_FMT、VIDIOC_S_FMT等

　　struct v4l2_buffer //驱动中的一帧图像缓存，对应命令VIDIOC_QUERYBUF

　　struct v4l2_crop //视频信号矩形边框

　　v4l2_std_id //视频制式

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

　　VIDIOC_REQBUFS //分配内存

　　VIDIOC_QUERYBUF //把VIDIOC_REQBUFS中分配的数据缓存转换成物理地址

　　VIDIOC_QUERYCAP //查询驱动功能

　　VIDIOC_ENUM_FMT //获取当前驱动支持的视频格式

　　VIDIOC_S_FMT //设置当前驱动的频捕获格式

　　VIDIOC_G_FMT //读取当前驱动的频捕获格式

　　VIDIOC_TRY_FMT //验证当前驱动的显示格式

　　VIDIOC_CROPCAP //查询驱动的修剪能力

　　VIDIOC_S_CROP //设置视频信号的矩形边框

　　VIDIOC_G_CROP //读取视频信号的矩形边框

　　VIDIOC_QBUF //把数据从缓存中读取出来

　　VIDIOC_DQBUF //把数据放回缓存队列

　　VIDIOC_STREAMON //开始视频显示函数

　　VIDIOC_STREAMOFF //结束视频显示函数

　　VIDIOC_QUERYSTD //检查当前视频设备支持的标准，例如PAL或NTSC。

　　3、操作流程

　　V4L2提供了很多访问接口，你可以根据具体需要选择操作方法。需要注意的是，很少有驱动完全实现了所有的接口功能。所以在使用时需要参考驱动源码，或仔细阅读驱动提供者

　　的使用说明。

　　下面列举出一种操作的流程，供参考。

　　3.1 打开设备文件

　　int fd = open（Devicename，mode）;

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

　　// Mode：O_RDWR ［| O_NONBLOCK］

　　如果使用非阻塞模式调用视频设备，则当没有可用的视频数据时，不会阻塞，而立刻返回。

　　3.2 取得设备的capability

　　struct v4l2_capability capability；

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

　　看看设备具有什么功能，比如是否具有视频输入特性。

　　3.3 选择视频输入

　　struct v4l2_input input;

　　…… //初始化input

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

　　一个视频设备可以有多个视频输入。如果只有一路输入，这个功能可以没有。

　　3.4 检测视频支持的制式

　　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 设置视频捕获格式

　　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 向驱动申请帧缓存

　　struct v4l2_requestbuffers req;

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

　　{

　　return -1;

　　}

　　v4l2_requestbuffers结构中定义了缓存的数量，驱动会据此申请对应数量的视频缓存。多个缓存可以用于建立FIFO，来提高视频采集的效率。

　　3.7 获取每个缓存的信息，并mmap到用户空间

　　typedef struct VideoBuffer

　　{

　　void *start;

　　size_t length;

　　} VideoBuffer;

　　VideoBuffer* buffers = calloc（ req.count， sizeof（*buffers） ）; //申请 req.count 个内存

　　struct v4l2_buffer buf;

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

　　{

　　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）

　　{ //获取到对应index的缓存信息，此处主要利用length信息及offset信息来完成后面的mmap操作。

　　return -1;

　　}

　　buffers［numBufs］.length = buf.length;

　　// 转换成相对地址

　　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 开始采集视频

　　int buf_type= V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE；

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

　　3.9 取出FIFO缓存中已经采样的帧缓存

　　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;

　　}

　　根据返回的buf.index找到对应的mmap映射好的缓存，取出视频数据。

　　3.10 将刚刚处理完的缓冲重新入队列尾，这样可以循环采集

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

　　{

　　return -1;

　　}

　　3.11 停止视频的采集

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

　　3.12 关闭视频设备

　　close（fd）;