V4L2的學習筆記

學習的時候最好參看官方的v4l2開發文件，是英文，更詳細透徹。

借鑑：一.什麼是

video4linux

1. 開啟裝置檔案。

vidioc_s_std,vidioc_s_fmt,struct v4l2_std_id,struct v4l2_format

5. 向驅動申請幀緩衝，一般不超過5個。

struct v4l2_requestbuffers

6. 將申請到的幀緩衝對映到使用者空間，這樣就可以直接操作採集到的幀了，而不必去複製。

mmap

7. 將申請到的幀緩衝全部入佇列，以便存放採集到的資料

vidioc_streamon

9. 出佇列以取得已採集資料的幀緩衝，取得原始採集資料。

vidioc_dqbuf

10. 將緩衝重新入佇列尾,這樣可以迴圈採集。

close(fd);

三、常用的結構體(參見/usr/include/linux/videodev2.h)：

struct v4l2_requestbuffers reqbufs;//

向驅動申請幀緩衝的請求，裡面包含申請的個數

struct v4l2_capability cap;//

struct v4l2_input input; //

struct v4l2_standard std;//

ntsc

struct v4l2_format fmt;//幀的格式，比如寬度，高度等

struct v4l2_buffer buf;//

代表驅動中的一幀

v4l2_std_id stdid;//

v4l2_std_pal_b

struct v4l2_queryctrl query;//查詢的控制

struct v4l2_control control;//

具體控制的值

下面具體說明開發流程（網上找的啦，也在學習麼）

// 用非阻塞模式開啟攝像頭裝置 
int camerafd;  
camerafd = open(「/dev/video0″, o_rdwr | o_nonblock, 0);  
// 如果用阻塞模式開啟攝像頭裝置，上述**變為： 
//camerafd = open(」/dev/video0″, o_rdwr, 0);

關於阻塞模式和非阻塞模式

設定屬性及採集方式

extern int

ioctl

(int

__fd, unsigned long int

__request, …) __throw;

__fd

__request

：具體的命令標誌符。

在進行v4l2開發中，一般會用到以下的命令標誌符：

vidioc_reqbufs

：分配記憶體

vidioc_querybuf

：把vidioc_reqbufs中分配的資料快取轉換成實體地址

vidioc_querycap

：查詢驅動功能

vidioc_enum_fmt

vidioc_s_fmt

：設定當前驅動的頻捕獲格式

vidioc_g_fmt

：讀取當前驅動的頻捕獲格式

vidioc_try_fmt

：驗證當前驅動的顯示格式

vidioc_cropcap

：查詢驅動的修剪能力

vidioc_s_crop

vidioc_g_crop

vidioc_qbuf

：把資料從快取中讀取出來

vidioc_dqbuf

：把資料放回快取佇列

vidioc_streamon

vidioc_streamoff

vidioc_querystd

這些io呼叫，有些是必須的，有些是可選擇的。

在亞洲，一般使用pal（720x576）制式的攝像頭，而歐洲一般使用ntsc（720x480），使用vidioc_querystd來檢測：

v4l2_std_id std;  
do  while (ret == -1 && errno == eagain);  
switch (std)

struct v4l2_format    fmt;  
memset ( &fmt, 0, sizeof(fmt) );  
fmt.type = v4l2_buf_type_video_capture;  
fmt.fmt.pix.width = 720;  
fmt.fmt.pix.height = 576;  
fmt.fmt.pix.pixelformat = v4l2_pix_fmt_yuyv;  
fmt.fmt.pix.field = v4l2_field_interlaced;  
if (ioctl(fd, vidioc_s_fmt, &fmt) == -1)

v4l2_format

結構體定義如下：

struct v4l2_format  
fmt;  
};  
struct v4l2_pix_format  
;

分配記憶體

struct v4l2_requestbuffers  req;  
if (ioctl(fd, vidioc_reqbufs, &req) == -1)

v4l2_requestbuffers

定義如下：

struct v4l2_requestbuffers  
;

獲取並記錄快取的物理空間

使用vidioc_reqbufs，我們獲取了req.count個快取，下一步通過呼叫vidioc_querybuf命令來獲取這些快取的位址，然後使用mmap函式轉換成應用程式中的絕對位址，最後把這段快取放入快取佇列：

typedef
struct videobuffer  videobuffer;  
videobuffer*          buffers = calloc( req.count, sizeof(*buffers) );  
struct v4l2_buffer    buf;  
for (numbufs = 0; numbufs < req.count; numbufs++)   
buffers[numbufs].length = buf.length;  
// 轉換成相對位址 
buffers[numbufs].start = mmap(null, buf.length,  
prot_read | prot_write,  
map_shared,  
fd, buf.m.offset);  
if (buffers[numbufs].start == map_failed)   
// 放入快取佇列 
if (ioctl(fd, vidioc_qbuf, &buf) == -1)   
}

作業系統一般把系統使用的記憶體劃分成使用者空間和核心空間，分別由應用程式管理和作業系統管理。應用程式可以直接訪問記憶體的位址，而核心空間存放的是供核心訪問的**和資料，使用者不能直接訪問。v4l2捕獲的資料，最初是存放在核心空間的，這意味著使用者不能直接訪問該段記憶體，必須通過某些手段來轉換地址。

read

、write方式

:在使用者空間和核心空間不斷拷貝資料，占用了大量使用者記憶體空間，效率不高。

記憶體對映方式：

把裝置裡的記憶體對映到應用程式中的記憶體控制項，直接處理裝置記憶體，這是一種有效的方式。上面的mmap函式就是使用這種方式。

使用者指標模式

：記憶體片段由應用程式自己分配。這點需要在v4l2_requestbuffers裡將memory欄位設定成v4l2_memory_userptr。

處理採集資料

v4l2

struct v4l2_buffer buf;

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

buf.type=v4l2_buf_type_video_capture;

buf.memory=v4l2_memory_mmap;

buf.index=0;

//讀取快取

if (ioctl(camerafd, vidioc_dqbuf, &buf) == -1)

//重新放入快取佇列

if (ioctl(camerafd, vidioc_qbuf, &buf) == -1)

(camerafd)

還需要使用munmap方法。

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V4L2程式設計

V4L2 程式設計

V4L2程式設計筆記 1

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