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Linux之V4L2基础编程1. 定义2. 工作流程:3. 设备的打开和关闭:4. 查询设备属性: VIDIOC_QUERYCAP5. 设置视频的制式和帧格式6. 图像的缩放 VIDIOC_CROPCAP7.video Inputs and Outputs8. Video standards9. 申请和管理缓冲区10. 缓冲区处理好之后,就可以开始获取数据了

本文内容来源于网络,本博客进行整理。

V4L2(Video For Linux Two) 是内核提供给应用程序访问音、视频驱动的统一接口。

打开设备-> 检查和设置设备属性-> 设置帧格式-> 设置一种输入输出方法(缓冲 区管理)-> 循环获取数据-> 关闭设备。

例:

注意:V4L2 的相关定义包含在头文件<linux/videodev2.h> 中.

相关函数:

相关结构体:

<a></a>

capabilities 常用值:

V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE // 是否支持图像获取

例:显示设备信息

制式包括PAL,NTSC,帧的格式个包括宽度和高度等。

v4l2_cropcap 结构体用来设置摄像头的捕捉能力,在捕捉上视频时应先先设置

v4l2_cropcap 的 type 域,再通过 VIDIO_CROPCAP 操作命令获取设备捕捉能力的参数,保存于 v4l2_cropcap 结构体中,包括 bounds(最大捕捉方框的左上角坐标和宽高),defrect

(默认捕捉方框的左上角坐标和宽高)等。

v4l2_format 结构体用来设置摄像头的视频制式、帧格式等,在设置这个参数时应先填 好 v4l2_format 的各个域,如 type(传输流类型),fmt.pix.width(宽),

fmt.pix.heigth(高),fmt.pix.field(采样区域,如隔行采样),fmt.pix.pixelformat(采

样类型,如 YUV4:2:2),然后通过 VIDIO_S_FMT 操作命令设置视频捕捉格式。如下图所示:

Linux之V4L2基础编程1. 定义2. 工作流程:3. 设备的打开和关闭:4. 查询设备属性: VIDIOC_QUERYCAP5. 设置视频的制式和帧格式6. 图像的缩放 VIDIOC_CROPCAP7.video Inputs and Outputs8. Video standards9. 申请和管理缓冲区10. 缓冲区处理好之后,就可以开始获取数据了

例:显示所有支持的格式

检查是否支持某种格式:VIDIOC_TRY_FMT

例:显示当前帧的相关信息

例:检查是否支持某种帧格式

Cropping 和 scaling 主要指的是图像的取景范围及图片的比例缩放的支持。Crop 就 是把得到的数据作一定的裁剪和伸缩,裁剪可以只取样我们可以得到的图像大小的一部分, 剪裁的主要参数是位置、长度、宽度。而 scale 的设置是通过 VIDIOC_G_FMT 和 VIDIOC_S_FMT 来获得和设置当前的 image 的长度,宽度来实现的。看下图

Linux之V4L2基础编程1. 定义2. 工作流程:3. 设备的打开和关闭:4. 查询设备属性: VIDIOC_QUERYCAP5. 设置视频的制式和帧格式6. 图像的缩放 VIDIOC_CROPCAP7.video Inputs and Outputs8. Video standards9. 申请和管理缓冲区10. 缓冲区处理好之后,就可以开始获取数据了

我们可以假设 bounds 是 sensor 最大能捕捉到的图像范围,而 defrect 是设备默认 的最大取样范围,这个可以通过 VIDIOC_CROPCAP 的 ioctl 来获得设备的 crap 相关的属 性 v4l2_cropcap,其中的 bounds 就是这个 bounds,其实就是上限。每个设备都有个默 认的取样范围,就是 defrect,就是 default rect 的意思,它比 bounds 要小一些。这 个范围也是通过 VIDIOC_CROPCAP 的 ioctl 来获得的 v4l2_cropcap 结构中的 defrect 来表示的,我们可以通过 VIDIOC_G_CROP 和 VIDIOC_S_CROP 来获取和设置设备当前的 crop 设置。

VIDIOC_G_INPUT 和 VIDIOC_S_INPUT 用来查询和选则当前的 input,一个 video 设备 节点可能对应多个视频源,比如 saf7113 可以最多支持四路 cvbs 输入,如果上层想在四 个cvbs视频输入间切换,那么就要调用 ioctl(fd, VIDIOC_S_INPUT, &amp;input) 来切换。

VIDIOC_G_INPUT and VIDIOC_G_OUTPUT 返回当前的 video input和output的index.

我们可以通过VIDIOC_ENUMINPUT and VIDIOC_ENUMOUTPUT 分别列举一个input或者 output的信息,我们使用一个v4l2_input结构体来存放查询结果,这个结构体中有一个 index域用来指定你索要查询的是第几个input/ouput,如果你所查询的这个input是当前正 在使用的,那么在v4l2_input还会包含一些当前的状态信息,如果所 查询的input/output 不存在,那么回返回EINVAL错误,所以,我们通过循环查找,直到返回错误来遍历所有的 input/output. VIDIOC_G_INPUT and VIDIOC_G_OUTPUT 返回当前的video input和output 的index.

例: 列举当前输入视频所支持的视频格式

当然世界上现在有多个视频标准,如NTSC和PAL,他们又细分为好多种,那么我们的设 备输入/输出究竟支持什么样的标准呢?我们的当前在使用的输入和输出正在使用的是哪 个标准呢?我们怎么设置我们的某个输入输出使用的标准呢?这都是有方法的。

查询我们的输入支持什么标准,首先就得找到当前的这个输入的index,然后查出它的 属性,在其属性里面可以得到该输入所支持的标准,将它所支持的各个标准与所有的标准 的信息进行比较,就可以获知所支持的各个标准的属性。一个输入所支持的标准应该是一 个集合,而这个集合是用bit与的方式用一个64位数字表示。因此我们所查到的是一个数字。

Example: Information about the current video standard v4l2_std_id std_id; //这个就是个64bit得数

应用程序和设备有三种交换数据的方法,直接 read/write、内存映射(memory mapping)

和用户指针。这里只讨论内存映射(memory mapping)。

注:enum v4l2_memoy

{

V4L2_MEMORY_MMAP, V4L2_MEMORY_USERPTR

};

//count,type,memory 都要应用程序设置

例:申请一个拥有四个缓冲帧的缓冲区

9.2 获取缓冲帧的地址,长度:VIDIOC_QUERYBUF

9.3 内存映射MMAP 及定义一个结构体来映射每个缓冲帧。 相关结构体:

//addr 映射起始地址,一般为NULL ,让内核自动选择

//length 被映射内存块的长度

//prot 标志映射后能否被读写,其值为PROT_EXEC,PROT_READ,PROT_WRITE, PROT_NONE

//flags 确定此内存映射能否被其他进程共享,MAP_SHARED,MAP_PRIVATE

//fd,offset, 确定被映射的内存地址 返回成功映射后的地址,不成功返回MAP_FAILED ((void*)-1)

//addr 为映射后的地址,length 为映射后的内存长度

例:将四个已申请到的缓冲帧映射到应用程序,用buffers 指针记录。

//argp 为流类型指针,如V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE.

10.2 在开始之前,还应当把缓冲帧放入缓冲队列:

VIDIOC_QBUF// 把帧放入队列

VIDIOC_DQBUF// 从队列中取出帧

例:把四个缓冲帧放入队列,并启动数据流

例:获取一帧并处理

本文转自emouse博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/emouse/archive/2013/03/04/2943243.html,如需转载请自行联系原作者

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