v4L2編程

? ?v4L2是針對uvc免驅(qū)usb設(shè)備的編程框架，主要用于采集usb攝像頭等，編程模式如下：

一．設(shè)置采集方式

?

? ? 打開視頻設(shè)備后，可以設(shè)置該視頻設(shè)備的屬性，例如裁剪、縮放等。這一步是可選的。在Linux編程中，一般使用ioctl函數(shù)來對設(shè)備的I/O通道進(jìn)行管理：

extern int ioctl (int __fd, unsigned long int __request, …) __THROW;

__fd：設(shè)備的ID，例如剛才用open函數(shù)打開視頻通道后返回的cameraFd；

__request：具體的命令標(biāo)志符。

在進(jìn)行V4L2開發(fā)中，一般會用到以下的命令標(biāo)志符：

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(yàn)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)置視頻信號的邊框?

VIDIOC_G_CROP：讀取視頻信號的邊框?

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(duì)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。?

這些IO調(diào)用，有些是必須的，有些是可選擇的。

二.一般操作流程（視頻設(shè)備）

?

1. 打開設(shè)備文件。

int fd=open(”/dev/video0″,O_RDWR);

2. 取得設(shè)備的capability，看看設(shè)備具有什么功能，比如是否具有視頻輸入,或者音頻輸入輸出等。VIDIOC_QUERYCAP,struct v4l2_capability

? 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. 選擇視頻輸入，一個視頻設(shè)備可以有多個視頻輸入。VIDIOC_S_INPUT,struct v4l2_input(可不要)

4. 設(shè)置視頻的制式和幀格式，制式包括PAL，NTSC，幀的格式個包括寬度和高度等。

? ? ? VIDIOC_S_STD,VIDIOC_S_FMT,struct v4l2_std_id,struct v4l2_format

? ?struct v4l2_format ? ?fmt;

? /*

? v4l2_format 結(jié)構(gòu)如下：

? struct v4l2_format

? {

? ? enum v4l2_buf_type type; ? ?// 數(shù)據(jù)流類型，必須永遠(yuǎn)是V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE?

? ? union

? ? {

? ? ? ? struct v4l2_pix_format ? ?pix; ?

? ? ? ? struct v4l2_window ? ? ? ?win; ?

? ? ? ? struct v4l2_vbi_format ? ?vbi; ?

? ? ? ? __u8 ? ?raw_data[200]; ? ? ? ? ?

? ? } fmt;

? };

? struct v4l2_pix_format

? {

? ? __u32 ? ? ? ? ? ? ? ? ? width; ? ? ? ? // 寬，必須是16 的倍數(shù)

? ? __u32 ? ? ? ? ? ? ? ? ? height; ? ? ? ?// 高，必須是16 的倍數(shù)

? ? __u32 ? ? ? ? ? ? ? ? ? pixelformat; ? // 視頻數(shù)據(jù)存儲類型，例如是YUV 4 ：2 ：2 還是RGB

? ? enum v4l2_field ? ? ? ? field;

? ? __u32 ? ? ? ? ? ? ? ? ? bytesperline; ? ?

? ? __u32 ? ? ? ? ? ? ? ? ? sizeimage;

? ? enum v4l2_colorspace ? ?colorspace;

? ? __u32 ? ? ? ? ? ? ? ? ? priv; ? ? ??

? };?

? */

樣例：

? memset ( &fmt, 0, sizeof(fmt) );

? fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

? fmt.fmt.pix.width = 320;

? fmt.fmt.pix.height = 240;

? fmt.fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_JPEG;

? if (ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt) < 0）

? {

? ? printf("set format failed\n");

? ? //return 0;

? }

5. 向驅(qū)動申請幀緩沖，一般不超過5個。struct v4l2_requestbuffers

struct v4l2_requestbuffers

{

__u32 ? ? ? ? ? ? ? count; // 緩存數(shù)量，也就是說在緩存隊(duì)列里保持多少張照片

enum v4l2_buf_type type; ? // 數(shù)據(jù)流類型，必須永遠(yuǎn)是V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE

enum v4l2_memory ? ?memory; // V4L2_MEMORY_MMAP 或 V4L2_MEMORY_USERPTR

__u32 ? ? ? ? ? ? ? reserved[2];

};

樣例：

struct v4l2_requestbuffers req;

memset(&req, 0, sizeof (req));

? req.count = 4;

? req.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

? req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;

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

? {

? ? perror("VIDIOC_REQBUFS error \n");

? ? //return -1;

? }

6.申請物理內(nèi)存

? ? 將申請到的幀緩沖映射到用戶空間，這樣就可以直接操作采集到的幀了，而不必去復(fù)制。將申請到的幀緩沖全部入隊(duì)列，以便存放采集到的數(shù)據(jù).VIDIOC_QBUF,struct v4l2_buffer

? VideoBuffer* ? ? ? ? ?buffers = calloc( req.count, sizeof(VideoBuffer) );

? printf("sizeof(VideoBuffer) is %d\n",sizeof(VideoBuffer));

? struct v4l2_buffer ? ?buf;

? for (numBufs = 0; numBufs < req.count; numBufs++)

? {

? ? 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) < 0)

? ? {

? ? ?printf("VIDIOC_QUERYBUF error\n");

? ? ?//return -1;

? ? }

? ? printf("buf len is %d\n",sizeof(buf));

? ? //內(nèi)存映射

? ?buffers[numBufs].length = buf.length;

? ?buffers[numBufs].offset = (size_t) buf.m.offset;

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

? ?printf("buffers.length = %d,buffers.offset = %d ,buffers.start[0] = %d\n",buffers[numBufs].length,buffers[numBufs].offset,buffers[numBufs].start[0]);

? ?printf("buf2 len is %d\n",sizeof(buffers[numBufs].start));

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

? ?{

? ? ?perror("buffers error\n");

? ? ?//return -1;

? ?}

? ?if (ioctl (fd, VIDIOC_QBUF, &buf) < 0)?

? ?{

? ? ?printf("VIDIOC_QBUF error\n");

? ? ?//return -1;

? ?}

} ? ?

7. 開始視頻的采集。

?enum v4l2_buf_type type;

?type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; ??

? ? if (ioctl (fd, VIDIOC_STREAMON, &type) < 0)?

? ? {

? ? ? printf("VIDIOC_STREAMON error\n");

? ? ?// return -1;

? ? ?}

8. 出隊(duì)列以取得已采集數(shù)據(jù)的幀緩沖，取得原始采集數(shù)據(jù)。VIDIOC_DQBUF, 將緩沖重新入隊(duì)列尾,這樣可以循環(huán)采集。VIDIOC_QBUF

? ? if (ioctl(fd, VIDIOC_DQBUF, &buf) < 0)

? ? ?{

? ? ? ? perror("VIDIOC_DQBUF failed.\n");

? ? ? ? //return -1;

? ? ? }

? ? ? buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

?

? ? ? buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;

? ? ? unsigned char *ptcur = buffers[numBufs].start;

? ? ? DEBUG("buf.bytesused = %d \n",buf.bytesused);

? ? ? int?i1;

? ? ? for(i1=0; i1<buf.bytesused; i1++)

? ? ? {

? ? ? ? if((buffers[numBufs].start[i1] == 0x000000FF) && (buffers[numBufs].start[i1+1] == 0x000000C4))?

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? ? ? DEBUG("huffman table finded! \nbuf.bytesused = %d\nFFC4 = %d \n",buf.bytesused,i1);

? ? ? ? ? ? ?break; ? ? ?

? ? ? ? }?

? ? ? }

? ? ? if(i1 == buf.bytesused)printf("huffman table don't exist! \n"); ?

? ? ? ? ? ?int i;

? ? ? for(i=0; i<buf.bytesused; i++)

? ? ? {

? ? ? ? if((buffers[numBufs].start[i] == 0x000000FF) && (buffers[numBufs].start[i+1] == 0x000000D8)) break; ? ? ? ?

? ? ? ? ptcur++;

? ? ? }

? ? ? DEBUG("i=%d,FF=%02x,D8=%02x\n",i,buffers[numBufs].start[i],buffers[numBufs].start[i+1]);

? ? ? int imagesize =buf.bytesused - i;

? ? ? DEBUG("buf.bytesused = %d \n",buf.bytesused);

? ? ? DEBUG ("imagesize = %d \n",imagesize);

9. 停止視頻的采集。VIDIOC_STREAMOFF

10. 關(guān)閉視頻設(shè)備。close(fd);

?參見：http://home.ustc.edu.cn/~chh1990/win/

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轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/chero/archive/2012/12/05/2804148.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的v4L2编程的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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