V4L2

zjh_larm

1.什么是video4linux
Video4linux（简称V4L),是linux中关于视频设备的内核驱动,现在已有Video4linux2，还未加入linux内核，使用需自己下载补丁。在Linux中，视频设备是设备文件，可以像访问普通文件一样对其进行读写，摄像头在/dev/video0下。

2.Video4linux下视频编程的流程
  （1）打开视频设备：
  （2） 读取设备信息
  （3）更改设备当前设置（没必要的话可以不做）
  （4）进行视频采集，两种方法:
        a.内存映射
        b.直接从设备读取
  （5）对采集的视频进行处理
  （6）关闭视频设备。
为程序定义的数据结构
typedef struct v4l_struct
{
   int fd;
   struct video_capability capability;
   struct video_channel channel[4];
   struct video_picture picture;  
   struct video_window window;
   struct video_capture capture;
   struct video_buffer buffer;
   struct video_mmap mmap;
   struct video_mbuf mbuf;   
   unsigned char *map;
   int frame;
   int framestat[2];
}vd;

3.Video4linux支持的数据结构及其用途
（1） video_capability 包含设备的基本信息（设备名称、支持的最大最小分辨率、信号源信息等）,包含的分量：
•name[32]   //设备名称
•maxwidth ,maxheight,minwidth,minheight
•Channels //信号源个数
•type    //是否能capture，彩色还是黑白，是否能裁剪等等。值如VID_TYPE_CAPTURE等
•
（2）video_picture 设备采集的图象的各种属性
•brightness 0~65535
•hue
•colour
•contrast
•whiteness
•depth // 24
•palette //VIDEO_PALETTE_RGB24
（3）video_channel         关于各个信号源的属性
    Channel //信号源的编号
    name
    tuners
    Type     VIDEO_TYPE_TV  |  IDEO_TYPE_CAMERA
    Norm制式
（4）video_window  //包含关于capture area的信息
    xx windows 中的坐标.
    y     x windows 中的坐标.
    width    The width of the image capture.
    height   The height of the image capture.
    chromakey A host order RGB32 value for the chroma key.
    flags      Additional capture flags.
    clips      A list of clipping rectangles. (Set only)
    clipcount    The number of clipping rectangles. (Set only)
（5）video_mbuf   //利用mmap进行映射的帧的信息
      size  //每帧大小
      Frames //最多支持的帧数
      Offsets  //每帧相对基址的偏移
（6）video_buffer   最底层对buffer的描述
      void *baseBase physical address of the buffer
      int heightHeight of the frame buffer
      int widthWidth of the frame buffer
      int depthDepth of the frame buffer
      int bytesperlineNumber of bytes of memory between the start of two adjacent lines
   实际显示的部分一般比它描述的部分小
（7）video_mmap //用于mmap
4.关键步骤介绍
（1）打开视频：
Open（”/dev/video0”，vdàfd);
关闭视频设备用close（”/dev/video0”，vdàfd);
（2）读video_capability 中信息
ioctl(vd->fd, VIDIOCGCAP, &(vd->capability))
成功后可读取vd->capability各分量  eg.
（3）读video_picture中信息
ioctl(vd->fd, VIDIOCGPICT, &(vd->picture))；
（4）改变video_picture中分量的值  （可以不做的）
先为分量赋新值，再调用VIDIOCSPICT
Eg.
•vd->picture.colour = 65535;
•if(ioctl(vd->fd, VIDIOCSPICT, &(vd->picture)) capability中的信息
•for (i = 0; i capability.channels; i++)
•   {
•      vd->channel.channel = i;
•      if (ioctl(vd->fd, VIDIOCGCHAN, &(vd->channel)) fd, VIDIOCGMBUF, &(vd->mbuf))
（3）可以修改video_mmap和帧状态的当前设置
•    Eg.     vd->mmap.format = VIDEO_PALETTE_RGB24
•              vd->framestat[0] = vd->framestat[1] = 0;  vd->frame = 0;
（4）将mmap与video_mbuf绑定
•void* mmap ( void * addr , size_t len , int prot , int flags , int fd , off_t offset )
•len //映射到调用进程地址空间的字节数，它从被映射文件开头offset个字节开始算起
•Prot //指定共享内存的访问权限  PROT_READ（可读）, PROT_WRITE （可写）, PROT_EXEC （可执行）
•flags  // MAP_SHARED   MAP_PRIVATE中必选一个 // MAP_ FIXED不推荐使用addr  //共内存享的起始地址，一般设0，表示由系统分配
•Mmap( )  返回值是系统实际分配的起始地址
•if((vd->map = (unsigned char*)mmap(0, vd->mbuf.size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, vd->fd, 0)) fd, VIDIOCMCAPTURE, &(vd->mmap)) ;
•若调用成功，开始一帧的截取，是非阻塞的，
•是否截取完毕留给VIDIOCSYNC来判断
（6）调用VIDIOCSYNC等待一帧截取结束
•if(ioctl(vd->fd, VIDIOCSYNC, &frame) map + vd->mbuf.offsets[vd->frame]得到
•采集工作结束后调用munmap取消绑定
•munmap(vd->map, vd->mbuf.size)
2,视频截取的第二种方法：直接读设备
关于缓冲大小，图象等的属性须由使用者事先设置
•调用read（）；
•int read (要访问的文件描述符；指向要读写的信息的指针；应该读写的字符数);
•返回值为实际读写的字符数
•int len ;
•unsigned char *vd->map= (unsigned char *) malloc(vdàcapability.maxwidth*vdàcapability.maxheight );
•len = read(vdàfd,vdà vd->map,
•                   vdàcapability.maxwidth*vdàcapability.maxheight*3 );



本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u1/50545/showart_1272916.html