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V4L2是V4L的升級版本，為linux下視頻設(shè)備程序提供了一套接口規(guī)范。包括一套數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和底層V4L2驅(qū)動接口。
1、常用的結(jié)構(gòu)體在內(nèi)核目錄include/linux/videodev2.h中定義
struct v4l2_requestbuffers //申請幀緩沖，對應(yīng)命令VIDIOC_REQBUFS
struct v4l2_capability //視頻設(shè)備的功能，對應(yīng)命令VIDIOC_QUERYCAP
struct v4l2_input //視頻輸入信息，對應(yīng)命令VIDIOC_ENUMINPUT
struct v4l2_standard //視頻的制式，比如PAL，NTSC，對應(yīng)命令VIDIOC_ENUMSTD
struct v4l2_format //幀的格式，對應(yīng)命令VIDIOC_G_FMT、VIDIOC_S_FMT等
struct v4l2_buffer //驅(qū)動中的一幀圖像緩存，對應(yīng)命令VIDIOC_QUERYBUF
struct v4l2_crop //視頻信號矩形邊框
v4l2_std_id //視頻制式
2、常用的IOCTL接口命令也在include/linux/videodev2.h中定義
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)置視頻信號的矩形邊框
VIDIOC_G_CROP //讀取視頻信號的矩形邊框
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。
3、操作流程
V4L2提供了很多訪問接口，你可以根據(jù)具體需要選擇操作方法。需要注意的是，很少有驅(qū)動完全實(shí)現(xiàn)了所有的接口功能。所以在使用時需要參考驅(qū)動源碼，或仔細(xì)閱讀驅(qū)動提供者
的使用說明。
下面列舉出一種操作的流程，供參考。
3.1 打開設(shè)備文件
int fd = open（Devicename，mode）;
// Devicename：/dev/video0、/dev/video1 ……
// Mode：O_RDWR ［| O_NONBLOCK］
如果使用非阻塞模式調(diào)用視頻設(shè)備，則當(dāng)沒有可用的視頻數(shù)據(jù)時，不會阻塞，而立刻返回。
3.2 取得設(shè)備的capability
struct v4l2_capability capability；
int ret = ioctl（fd， VIDIOC_QUERYCAP， &capability）;
看看設(shè)備具有什么功能，比如是否具有視頻輸入特性。
3.3 選擇視頻輸入
struct v4l2_input input;
…… //初始化input
int ret = ioctl（fd， VIDIOC_QUERYCAP， &input）;
一個視頻設(shè)備可以有多個視頻輸入。如果只有一路輸入，這個功能可以沒有。
3.4 檢測視頻支持的制式
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 設(shè)置視頻捕獲格式
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 向驅(qū)動申請幀緩存
struct v4l2_requestbuffers req;
if （ioctl（fd， VIDIOC_REQBUFS， &req） == -1）
{
return -1;
}
v4l2_requestbuffers結(jié)構(gòu)中定義了緩存的數(shù)量，驅(qū)動會據(jù)此申請對應(yīng)數(shù)量的視頻緩存。多個緩存可以用于建立FIFO，來提高視頻采集的效率。
3.7 獲取每個緩存的信息，并mmap到用戶空間
typedef struct VideoBuffer
{
void *start;
size_t length;
} VideoBuffer;
VideoBuffer* buffers = calloc（ req.count， sizeof（*buffers） ）; //申請 req.count 個內(nèi)存
struct v4l2_buffer buf;
for （numBufs = 0; numBufs 《 req.count; numBufs++） //映射所有的緩存
{
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）
{ //獲取到對應(yīng)index的緩存信息，此處主要利用length信息及offset信息來完成后面的mmap操作。
return -1;
}
buffers［numBufs］.length = buf.length;
// 轉(zhuǎn)換成相對地址
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 開始采集視頻
int buf_type= V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE；
int ret = ioctl（fd， VIDIOC_STREAMON， &buf_type）;
3.9 取出FIFO緩存中已經(jīng)采樣的幀緩存
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;
}
根據(jù)返回的buf.index找到對應(yīng)的mmap映射好的緩存，取出視頻數(shù)據(jù)。
3.10 將剛剛處理完的緩沖重新入隊(duì)列尾，這樣可以循環(huán)采集
if （ioctl（fd， VIDIOC_QBUF， &buf） == -1）
{
return -1;
}
3.11 停止視頻的采集
int ret = ioctl（fd， VIDIOC_STREAMOFF， &buf_type）;
3.12 關(guān)閉視頻設(shè)備
close（fd）;
工商網(wǎng)監(jiān)
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