Video for Linux two(Video4Linux2)簡稱V4L2，是V4L的改進版。V4L2是linux操作系統(tǒng)下用于采集圖片、視頻和音頻數(shù)據(jù)的API接口，配合適當(dāng)?shù)囊曨l采集設(shè)備和相應(yīng)的驅(qū)動程序，可以實現(xiàn)圖片、視頻、音頻等的采集。在遠程會議、可視電話、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和嵌入式多媒體終端中都有廣泛的應(yīng)用。

一、Video for Linux two

在Linux下，所有外設(shè)都被看成一種特殊的文件，成為“設(shè)備文件”，可以象訪問普通文件一樣對其進行讀寫。一般來說，采用V4L2驅(qū)動的攝像頭設(shè)備文件是/dev/v4l/video0。為了通用，可以建立一個到/dev/video0的鏈接。V4L2支持兩種方式來采集圖像：內(nèi)存映射方式(mmap)和直接讀取方式(read)。V4L2在include/linux/videodev.h文件中定義了一些重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在采集圖像的過程中，就是通過對這些數(shù)據(jù)的操作來獲得最終的圖像數(shù)據(jù)。Linux系統(tǒng)V4L2的能力可在Linux內(nèi)核編譯階段配置，默認(rèn)情況下都有此開發(fā)接口。V4L2從Linux 2.5.x版本的內(nèi)核中開始出現(xiàn)。

V4L2規(guī)范中不僅定義了通用API元素(Common API Elements)，圖像的格式(Image Formats)，輸入/輸出方法(Input/Output)，還定義了Linux內(nèi)核驅(qū)動處理視頻信息的一系列接口(Interfaces)，這些接口主要有：

視頻采集接口——Video Capture Interface;
視頻輸出接口—— Video Output Interface;
視頻覆蓋/預(yù)覽接口——Video Overlay Interface;
視頻輸出覆蓋接口——Video Output Overlay Interface;
編解碼接口——Codec Interface

二、應(yīng)用程序通過V4L2進行視頻采集的原理

V4L2支持內(nèi)存映射方式(mmap)和直接讀取方式(read)來采集數(shù)據(jù)，前者一般用于連續(xù)視頻數(shù)據(jù)的采集，后者常用于靜態(tài)圖片數(shù)據(jù)的采集，本文重點討論內(nèi)存映射方式的視頻采集。

應(yīng)用程序通過V4L2接口采集視頻數(shù)據(jù)分為五個步驟：

首先，打開視頻設(shè)備文件，進行視頻采集的參數(shù)初始化，通過V4L2接口設(shè)置視頻圖像的采集窗口、采集的點陣大小和格式;
其次，申請若干視頻采集的幀緩沖區(qū)，并將這些幀緩沖區(qū)從內(nèi)核空間映射到用戶空間，便于應(yīng)用程序讀取/處理視頻數(shù)據(jù);
第三，將申請到的幀緩沖區(qū)在視頻采集輸入隊列排隊，并啟動視頻采集;
第四，驅(qū)動開始視頻數(shù)據(jù)的采集，應(yīng)用程序從視頻采集輸出隊列取出幀緩沖區(qū)，處理完后，將幀緩沖區(qū)重新放入視頻采集輸入隊列，循環(huán)往復(fù)采集連續(xù)的視頻數(shù)據(jù);
第五，停止視頻采集。

1.視頻采集的參數(shù)初始化

在Linux下，攝像頭硬件已經(jīng)被映射為設(shè)備文件“/dev/video0”，用open函數(shù)打開這個設(shè)備文件，獲得其文件描述符fd_v4l2，然后對這個文件描述符進行參數(shù)初始化。

(1) 設(shè)置視頻的采集窗口參數(shù)

設(shè)置采集窗口就是在攝像頭設(shè)備的取景范圍之內(nèi)設(shè)定一個視頻采集區(qū)域。主要是對結(jié)構(gòu)體v4l2_crop賦值，v4l2_crop由一個v4l2_buffer_type枚舉類型的type和v4l2_rect類型的結(jié)構(gòu)體c構(gòu)成，來描述視頻采集窗口的類型和大小。type設(shè)置為視頻采集類型V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE。c是表示采集窗口的大小的結(jié)構(gòu)體，它的成員Left和Top分別表示視頻采集區(qū)域的起始橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，width和height分別表示采集圖像的寬度和高度。賦值后，用ioctl函數(shù)通過這個結(jié)構(gòu)體對fd_v4l2進行設(shè)置。

struct v4l2_crop { 
        enum v4l2_buf_type type;
        struct v4l2_rect c;
};

(2)設(shè)置視頻點陣格式和點陣大小

主要是對結(jié)構(gòu)體v4l2_format進行賦值，它由type和聯(lián)合體fmt構(gòu)成，來描述視頻設(shè)備當(dāng)前行為和數(shù)據(jù)的格式。

把type賦值為視頻采集類型V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE，表示定義了一個視頻采集流類型的buffer。fmt中，pix為表示圖形格式的v4l2_pix_format型結(jié)構(gòu)體。需要設(shè)定pix里的幾個變量，pixelformat表示采集格式，設(shè)置為V4L2_PIX_FMT_YUV420;width、height表示圖像的寬度、高度，以字節(jié)為單位;sizeimage表示圖像所占的存儲空間大小，以字節(jié)為單位;bytesperline表示每一行的字節(jié)數(shù)。賦值后，用ioctl函數(shù)通過這個結(jié)構(gòu)體對fd_ v4l2進行設(shè)置。

struct v4l2_format{
    enum v4l2_buf_type type;
    union{ 
        struct v4l2_pix_format pix; // V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE
        struct v4l2_window win; // V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OVERLAY
        __u8 raw_data[200]; // user-defined
    } fmt;
};

(3)設(shè)置視頻采集的幀率

結(jié)構(gòu)體v4l2_streamparm來描述視頻流的屬性，它由type和聯(lián)合體parm構(gòu)成。type同上，由于選的是V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE，所以僅需設(shè)定parm中的v412_capture型結(jié)構(gòu)體capture即可。在其中， v4l2_fract型結(jié)構(gòu)體timeperframe表示平均每一幀所占的時間，由其元素numerator和denominator共同決定，該時長為numerator/denominator;而capturemode則表示采集模式，采集高質(zhì)量圖片值為1，一般設(shè)為0。賦值之后，用ioctl函數(shù)通過這個結(jié)構(gòu)體對fd_ v4l2進行設(shè)置。

struct v4l2_streamparm{ 
     enum v4l2_buf_type type;
     union{ 
         struct v4l2_captureparm capture;
         struct v4l2_outputparm output;
         __u8 raw_data[200]; /* user-defined */
     } parm;
};

2.申請并設(shè)置視頻采集的幀緩沖區(qū)

前期初始化完成后，只是解決了一幀視頻數(shù)據(jù)的格式和大小問題，而連續(xù)視頻幀數(shù)據(jù)的采集需要用幀緩沖區(qū)隊列的方式來解決，即要通過驅(qū)動程序在內(nèi)存中申請幾個幀緩沖區(qū)來存放視頻數(shù)據(jù)。

應(yīng)用程序通過API接口提供的方法(VIDIOC_REQBUFS)申請若干個視頻數(shù)據(jù)的幀緩沖區(qū)，申請幀緩沖區(qū)數(shù)量一般不低于3個，每個幀緩沖區(qū)存放一幀視頻數(shù)據(jù)，這些幀緩沖區(qū)在內(nèi)核空間。

應(yīng)用程序通過API接口提供的查詢方法(VIDIOC_QUERYBUF)查詢到幀緩沖區(qū)在內(nèi)核空間的長度和偏移量地址。

應(yīng)用程序再通過內(nèi)存映射方法(mmap)，將申請到的內(nèi)核空間幀緩沖區(qū)的地址映射到用戶空間地址，這樣就可以直接處理幀緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)。

(1)將幀緩沖區(qū)在視頻輸入隊列排隊，并啟動視頻采集

在驅(qū)動程序處理視頻的過程中，定義了兩個隊列：視頻采集輸入隊列(incoming queues)和視頻采集輸出隊列(outgoing queues)，前者是等待驅(qū)動存放視頻數(shù)據(jù)的隊列，后者是驅(qū)動程序已經(jīng)放入了視頻數(shù)據(jù)的隊列。如圖2所示。

應(yīng)用程序需要將上述幀緩沖區(qū)在視頻采集輸入隊列排隊(VIDIOC_QBUF)，然后可啟動視頻采集。

(2)循環(huán)往復(fù)，采集連續(xù)的視頻數(shù)據(jù)

啟動視頻采集后，驅(qū)動程序開始采集一幀數(shù)據(jù)，把采集的數(shù)據(jù)放入視頻采集輸入隊列的第一個幀緩沖區(qū)，一幀數(shù)據(jù)采集完成，也就是第一個幀緩沖區(qū)存滿一幀數(shù)據(jù)后，驅(qū)動程序?qū)⒃搸彌_區(qū)移至視頻采集輸出隊列，等待應(yīng)用程序從輸出隊列取出。驅(qū)動程序接下來采集下一幀數(shù)據(jù)，放入第二個幀緩沖區(qū)，同樣幀緩沖區(qū)存滿下一幀數(shù)據(jù)后，被放入視頻采集輸出隊列。

應(yīng)用程序從視頻采集輸出隊列中取出含有視頻數(shù)據(jù)的幀緩沖區(qū)，處理幀緩沖區(qū)中的視頻數(shù)據(jù)，如存儲或壓縮。

最后，應(yīng)用程序?qū)⑻幚硗陻?shù)據(jù)的幀緩沖區(qū)重新放入視頻采集輸入隊列,這樣可以循環(huán)采集，如圖1所示。

圖1 視頻采集輸入和輸出隊列示意圖

(3)最終停止采集，釋放內(nèi)存幀緩沖區(qū)

3.用V4L2采集視頻的程序流程和相關(guān)API

V4L2采集視頻操作基本按照打開視頻設(shè)備、設(shè)置視頻格式、啟動視頻采集，循環(huán)處理視頻數(shù)據(jù)、停止視頻采集、關(guān)閉視頻設(shè)備，具體操作通過ioctl等函數(shù)來實現(xiàn)。一般操作流程如下：

(1) 打開視頻設(shè)備文件。int fd=open("/dev/video0",O_RDWR);
(2) 查詢視頻設(shè)備的能力，比如是否具有視頻輸入,或者音頻輸入輸出等。ioctl(fd_v4l, VIDIOC_QUERYCAP, &cap)
(3) 設(shè)置視頻采集的參數(shù)

• 設(shè)置視頻的制式，制式包括PAL/NTSC，使用ioctl(fd_v4l, VIDIOC_S_STD, &std_id)
• 設(shè)置視頻圖像的采集窗口的大小，使用ioctl(fd_v4l, VIDIOC_S_CROP, &crop)
• 設(shè)置視頻幀格式，包括幀的點陣格式，寬度和高度等，使用ioctl(fd_v4l, VIDIOC_S_FMT, &fmt)
• 設(shè)置視頻的幀率，使用ioctl(fd_v4l, VIDIOC_S_PARM, &parm)
• 設(shè)置視頻的旋轉(zhuǎn)方式，使用ioctl(fd_v4l, VIDIOC_S_CTRL, &ctrl)

(4)向驅(qū)動申請視頻流數(shù)據(jù)的幀緩沖區(qū)
請求/申請若干個幀緩沖區(qū)，一般為不少于3個,使用ioctl(fd_v4l, VIDIOC_REQBUFS, &req)
查詢幀緩沖區(qū)在內(nèi)核空間中的長度和偏移量 ioctl(fd_v4l, VIDIOC_QUERYBUF, &buf)
(5)應(yīng)用程序通過內(nèi)存映射，將幀緩沖區(qū)的地址映射到用戶空間，這樣就可以直接操作采集到的幀了，而不必去復(fù)制。

　　buffers[i].start = mmap (NULL, buffers[i].length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_v4l, buffers[i].offset);

(6)將申請到的幀緩沖全部放入視頻采集輸出隊列，以便存放采集的數(shù)據(jù)。ioctl (fd_v4l, VIDIOC_QBUF, &buf)
(7)開始視頻流數(shù)據(jù)的采集。 ioctl (fd_v4l, VIDIOC_STREAMON, &type)
(8) 驅(qū)動將采集到的一幀視頻數(shù)據(jù)存入輸入隊列第一個幀緩沖區(qū)，存完后將該幀緩沖區(qū)移至視頻采集輸出隊列。
(9)應(yīng)用程序從視頻采集輸出隊列中取出已含有采集數(shù)據(jù)的幀緩沖區(qū)。ioctl (fd_v4l, VIDIOC_DQBUF, &buf) ，應(yīng)用程序處理該幀緩沖區(qū)的原始視頻數(shù)據(jù)。
(10)處理完后，應(yīng)用程序的將該幀緩沖區(qū)重新排入輸入隊列,這樣便可以循環(huán)采集數(shù)據(jù)。ioctl (fd_v4l, VIDIOC_QBUF, &buf)

重復(fù)上述步驟8到10，直到停止采集數(shù)據(jù)。

(11)停止視頻的采集。ioctl (fd_v4l, VIDIOC_STREAMOFF, &type)
(12)釋放申請的視頻幀緩沖區(qū)unmap，關(guān)閉視頻設(shè)備文件close(fd_v4l)。
以上的程序流程，包含了視頻設(shè)備采集連續(xù)的視頻數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系。而在實際運用中，往往還要加入對視頻數(shù)據(jù)進行處理(如壓縮編碼)的工作，否則，視頻流數(shù)據(jù)量相當(dāng)大，需要很大的存儲空間和傳輸帶寬。
上述過程中，每一個幀緩沖區(qū)都有一個對應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)志變量，其中每一個比特代表一個狀態(tài)

V4L2_BUF_FLAG_UNMAPPED 0B0000
V4L2_BUF_FLAG_MAPPED 0B0001
V4L2_BUF_FLAG_ENQUEUED 0B0010
V4L2_BUF_FLAG_DONE 0B0100

緩沖區(qū)的狀態(tài)轉(zhuǎn)化如圖2所示。

圖2 緩沖區(qū)的狀態(tài)標(biāo)志轉(zhuǎn)化圖

三、結(jié)束語

V4L2是Linux環(huán)境下開發(fā)視頻采集設(shè)備驅(qū)動程序的一套規(guī)范(API)，它為驅(qū)動程序的編寫提供統(tǒng)一的接口，并將所有的視頻采集設(shè)備的驅(qū)動程序都納入其的管理之中。V4L2不僅給驅(qū)動程序編寫者帶來極大的方便，同時也方便了應(yīng)用程序的編寫和移植，具有廣泛的應(yīng)用價值。

四 V4L2 編程

1. 定義

V4L2(Video For Linux Two) 是內(nèi)核提供給應(yīng)用程序訪問音、視頻驅(qū)動的統(tǒng)一接口。

2. 工作流程：

打開設(shè)備－> 檢查和設(shè)置設(shè)備屬性－> 設(shè)置幀格式－> 設(shè)置一種輸入輸出方法（緩沖區(qū)管理）－> 循環(huán)獲取數(shù)據(jù)－> 關(guān)閉設(shè)備。

3. 設(shè)備的打開和關(guān)閉：

#include

int open(const char *device_name, int flags);

#include

int close(int fd);

例：

int fd=open(“/dev/video0”,O_RDWR);// 打開設(shè)備

close(fd);// 關(guān)閉設(shè)備

注意：V4L2 的相關(guān)定義包含在頭文件 中.

4. 查詢設(shè)備屬性： VIDIOC_QUERYCAP

相關(guān)函數(shù)：

int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_capability *argp);

相關(guān)結(jié)構(gòu)體：

struct v4l2_capability{

    __u8 driver[16]; // 驅(qū)動名字
    __u8 card[32]; // 設(shè)備名字
    __u8 bus_info[32]; // 設(shè)備在系統(tǒng)中的位置
    __u32 version; // 驅(qū)動版本號
    __u32 capabilities; // 設(shè)備支持的操作
    __u32 reserved[4]; // 保留字段

};

capabilities 常用值:

V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE // 是否支持圖像獲取

例：顯示設(shè)備信息

struct v4l2_capability cap;
ioctl(fd,VIDIOC_QUERYCAP,&cap);
printf(“Driver Name:%s/nCard Name:%s/nBus info:%s/nDriver Version:%u.%u.%u/n”,cap.driver,cap.card,cap.bus_info,(cap.version>>16)&0XFF, (cap.version>>8)&0XFF,cap.version&OXFF);

5. 幀格式：

VIDIOC_ENUM_FMT // 顯示所有支持的格式

int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_fmtdesc *argp);

struct v4l2_fmtdesc{

    __u32 index; // 要查詢的格式序號，應(yīng)用程序設(shè)置
    enum v4l2_buf_type type; // 幀類型，應(yīng)用程序設(shè)置
    __u32 flags; // 是否為壓縮格式
    __u8 description[32]; // 格式名稱
    __u32 pixelformat; // 格式
    __u32 reserved[4]; // 保留

};

例：顯示所有支持的格式

struct v4l2_fmtdesc fmtdesc;

fmtdesc.index=0;

fmtdesc.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

printf("Support format:/n");

while(ioctl(fd,VIDIOC_ENUM_FMT,&fmtdesc)!=-1){
    printf("/t%d.%s/n",fmtdesc.index+1,fmtdesc.description);
    fmtdesc.index++;
}

查看或設(shè)置當(dāng)前格式

VIDIOC_G_FMT, VIDIOC_S_FMT

檢查是否支持某種格式

VIDIOC_TRY_FMT

命令和結(jié)構(gòu)

int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_format *argp);

struct v4l2_format {
    enum v4l2_buf_type type;// 幀類型，應(yīng)用程序設(shè)置
    union fmt {
        struct v4l2_pix_format pix;// 視頻設(shè)備使用
        struct v4l2_window win;
        struct v4l2_vbi_format vbi;
        struct v4l2_sliced_vbi_format sliced;
        __u8 raw_data[200];
    };
};

struct v4l2_pix_format{
    __u32 width; // 幀寬，單位像素
    __u32 height; // 幀高，單位像素
    __u32 pixelformat; // 幀格式
    enum v4l2_field field;
    __u32 bytesperline;
    __u32 sizeimage;
    enum v4l2_colorspace colorspace;
    __u32 priv;
};

例：顯示當(dāng)前幀的相關(guān)信息

struct v4l2_format fmt;

fmt.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

ioctl(fd,VIDIOC_G_FMT,&fmt);

printf(“Current data format information:/n/twidth:%d/n/theight:%d/n”,fmt.fmt.width,fmt.fmt.height);

struct v4l2_fmtdesc fmtdesc;

fmtdesc.index=0;

fmtdesc.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

while(ioctl(fd,VIDIOC_ENUM_FMT,&fmtdesc)!=-1){

    if(fmtdesc.pixelformat & fmt.fmt.pixelformat){
        printf(“/tformat:%s/n”,fmtdesc.description);
        break;
    }
    fmtdesc.index++;

}

例：檢查是否支持某種幀格式

struct v4l2_format fmt;

fmt.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

fmt.fmt.pix.pixelformat=V4L2_PIX_FMT_RGB32;

if(ioctl(fd,VIDIOC_TRY_FMT,&fmt)==-1)

if(errno==EINVAL)

printf(“not support format RGB32!/n”);

6. 圖像的縮放

VIDIOC_CROPCAP

int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_cropcap *argp);

struct v4l2_cropcap{
    enum v4l2_buf_type type;// 應(yīng)用程序設(shè)置
    struct v4l2_rect bounds;// 最大邊界
    struct v4l2_rect defrect;// 默認(rèn)值
    struct v4l2_fract pixelaspect;
};

 // 設(shè)置縮放

VIDIOC_G_CROP,VIDIOC_S_CROP

int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_crop *argp);

int ioctl(int fd, int request, const struct v4l2_crop *argp);

struct v4l2_crop{

    enum v4l2_buf_type type;// 應(yīng)用程序設(shè)置
    struct v4l2_rect c;

}

7. 申請和管理緩沖區(qū)，應(yīng)用程序和設(shè)備有三種交換數(shù)據(jù)的方法，直接 read/write ，內(nèi)存映射(memory mapping) ，用戶指針。這里只討論 memory mapping.

// 向設(shè)備申請緩沖區(qū)

VIDIOC_REQBUFS

int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_requestbuffers *argp);

struct v4l2_requestbuffers{
    __u32 count; // 緩沖區(qū)內(nèi)緩沖幀的數(shù)目
    enum v4l2_buf_type type; // 緩沖幀數(shù)據(jù)格式
    enum v4l2_memory memory; // 區(qū)別是內(nèi)存映射還是用戶指針方式
    __u32 reserved[2];
};

enum v4l2_memoy {V4L2_MEMORY_MMAP,V4L2_MEMORY_USERPTR};
//count,type,memory 都要應(yīng)用程序設(shè)置

例：申請一個擁有四個緩沖幀的緩沖區(qū)

struct v4l2_requestbuffers req;
req.count=4;
req.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
req.memory=V4L2_MEMORY_MMAP;
ioctl(fd,VIDIOC_REQBUFS,&req);

獲取緩沖幀的地址，長度：

VIDIOC_QUERYBUF

int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_buffer *argp);

struct v4l2_buffer{
    __u32 index; //buffer 序號
    enum v4l2_buf_type type; //buffer 類型
    __u32 byteused; //buffer 中已使用的字節(jié)數(shù)
    __u32 flags; // 區(qū)分是MMAP 還是USERPTR
    enum v4l2_field field;
    struct timeval timestamp;// 獲取第一個字節(jié)時的系統(tǒng)時間
    struct v4l2_timecode timecode;
    __u32 sequence; // 隊列中的序號
    enum v4l2_memory memory;//IO 方式，被應(yīng)用程序設(shè)置

    union m {
        __u32 offset;// 緩沖幀地址，只對MMAP 有效
        unsigned long userptr;
    };

    __u32 length;// 緩沖幀長度
    __u32 input;
    __u32 reserved;

};

MMAP ，定義一個結(jié)構(gòu)體來映射每個緩沖幀。

Struct buffer{
    void* start;
    unsigned int length;
}*buffers;

 #include
void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
//addr 映射起始地址，一般為NULL ，讓內(nèi)核自動選擇
//length 被映射內(nèi)存塊的長度
//prot 標(biāo)志映射后能否被讀寫，其值為PROT_EXEC,PROT_READ,PROT_WRITE, PROT_NONE
//flags 確定此內(nèi)存映射能否被其他進程共享，MAP_SHARED,MAP_PRIVATE
//fd,offset, 確定被映射的內(nèi)存地址

返回成功映射后的地址，不成功返回MAP_FAILED ((void*)-1);

 int munmap(void *addr, size_t length);// 斷開映射
//addr 為映射后的地址，length 為映射后的內(nèi)存長度

例：將四個已申請到的緩沖幀映射到應(yīng)用程序，用buffers 指針記錄。

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

if (!buffers) {
    fprintf (stderr, "Out of memory/n");
    exit (EXIT_FAILURE);
}

// 映射

for (unsigned int n_buffers = 0; n_buffers < req.count; ++n_buffers) {

    struct v4l2_buffer buf;
    memset(&buf,0,sizeof(buf));
    buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
    buf.index = n_buffers;

    // 查詢序號為n_buffers 的緩沖區(qū)，得到其起始物理地址和大小

    if (-1 == ioctl (fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf))
        exit(-1);
    buffers[n_buffers].length = buf.length;
    
    // 映射內(nèi)存
    buffers[n_buffers].start =mmap (NULL,buf.length,PROT_READ | PROT_WRITE ,MAP_SHARED,fd, buf.m.offset);
    if (MAP_FAILED == buffers[n_buffers].start)
        exit(-1);

}

8. 緩沖區(qū)處理好之后，就可以開始獲取數(shù)據(jù)了

啟動/ 停止數(shù)據(jù)流

VIDIOC_STREAMON,VIDIOC_STREAMOFF

int ioctl(int fd, int request, const int *argp);
//argp 為流類型指針，如V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE.

在開始之前，還應(yīng)當(dāng)把緩沖幀放入緩沖隊列：

VIDIOC_QBUF// 把幀放入隊列
VIDIOC_DQBUF// 從隊列中取出幀
int ioctl(int fd, int request, struct v4l2_buffer *argp);

例：把四個緩沖幀放入隊列，并啟動數(shù)據(jù)流

unsigned int i;
enum v4l2_buf_type type;

// 將緩沖幀放入隊列

for (i = 0; i < 4; ++i){

    struct v4l2_buffer buf;
    buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
    buf.index = i;
    ioctl (fd, VIDIOC_QBUF, &buf);

}

type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
ioctl (fd, VIDIOC_STREAMON, &type);

這有個問題，這些buf 看起來和前面申請的buf 沒什么關(guān)系，為什么呢?

例：獲取一幀并處理

struct v4l2_buffer buf;
CLEAR (buf);
buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;

// 從緩沖區(qū)取出一個緩沖幀
ioctl (fd, VIDIOC_DQBUF, &buf);

// 圖像處理
process_image (buffers[buf.index].start);

// 將取出的緩沖幀放回緩沖區(qū)
ioctl (fd, VIDIOC_QBUF, &buf);