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2010-08-03 17:30:58

1楼

作者:武汉华嵌嵌入式培训中心 助理讲师 吴扬飞

Linux下V4L2编程小结


一.设置采集方式,格式 常用命令标志


     打开视频设备后,可以设置该视频设备的属性,例如裁剪、缩放等。这一步是可选的。在Linux编程中,一般使用ioctl函数来对设备的I/O通道进行管理:

extern int ioctl (int __fd, unsigned long int __request, …) __THROW;

__fd:设备的ID,例如刚才用open函数打开视频通道后返回的cameraFd;

__request:具体的命令标志符。

在进行V4L2开发中,一般会用到以下的命令标志符:

VIDIOC_REQBUFS:分配内存
VIDIOC_QUERYBUF:把VIDIOC_REQBUFS中分配的数据缓存转换成物理地址
VIDIOC_QUERYCAP:查询驱动功能
VIDIOC_ENUM_FMT:获取当前驱动支持的视频格式
VIDIOC_S_FMT:设置当前驱动的频捕获格式
VIDIOC_G_FMT:读取当前驱动的频捕获格式
VIDIOC_TRY_FMT:验证当前驱动的显示格式
VIDIOC_CROPCAP:查询驱动的修剪能力
VIDIOC_S_CROP:设置视频信号的边框
VIDIOC_G_CROP:读取视频信号的边框
VIDIOC_QBUF:把数据从缓存中读取出来
VIDIOC_DQBUF:把数据放回缓存队列
VIDIOC_STREAMON:开始视频显示函数
VIDIOC_STREAMOFF:结束视频显示函数
VIDIOC_QUERYSTD:检查当前视频设备支持的标准,例如PAL或NTSC。
这些IO调用,有些是必须的,有些是可选择的。



二.一般操作流程(视频设备)


1. 打开设备文件。


int fd=open(”/dev/video0〃,O_RDWR);


2. 取得设备的capability,看看设备具有什么功能,比如是否具有视频输入,或者音频输入输出等。VIDIOC_QUERYCAP,struct v4l2_capability



   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. 选择视频输入,一个视频设备可以有多个视频输入。VIDIOC_S_INPUT,struct v4l2_input(可不要)


4. 设置视频的制式和帧格式,制式包括PAL,NTSC,帧的格式个包括宽度和高度等。
       VIDIOC_S_STD,VIDIOC_S_FMT,struct v4l2_std_id,struct v4l2_format


    struct v4l2_format     fmt;


   /*


   v4l2_format 结构如下:

   struct v4l2_format

   {

     enum v4l2_buf_type type;     // 数据流类型,必须永远是V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE

     union

     {

         struct v4l2_pix_format     pix; 

2楼


         struct v4l2_window         win;  

         struct v4l2_vbi_format     vbi;  

         __u8     raw_data[200];          

     } fmt;

   };

   struct v4l2_pix_format

   {

     __u32                    width;          // 宽,必须是16 的倍数

     __u32                    height;         // 高,必须是16 的倍数

     __u32                    pixelformat;    // 视频数据存储类型,例如是YUV 4 :2 :2 还是RGB

     enum v4l2_field          field;

     __u32                    bytesperline;    

     __u32                    sizeimage;

     enum v4l2_colorspace     colorspace;

     __u32                    priv;       

   };


   */


样例:


   memset ( &fmt, 0, sizeof(fmt) );

   fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

   fmt.fmt.pix.width = 320;

   fmt.fmt.pix.height = 240;

   fmt.fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_JPEG;


   if (ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt) < 0)


   {


     printf("set format failed\n");

     //return 0;

   }


5. 向驱动申请帧缓冲,一般不超过5个。struct v4l2_requestbuffers



struct v4l2_requestbuffers

{

__u32                count; // 缓存数量,也就是说在缓存队列里保持多少张照片

enum v4l2_buf_type type;    // 数据流类型,必须永远是V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE

enum v4l2_memory     memory; // V4L2_MEMORY_MMAP 或 V4L2_MEMORY_USERPTR

__u32                reserved[2];


};

样例:

struct v4l2_requestbuffers req;

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

   req.count = 4;

   req.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

   req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;

   if (ioctl(fd,VIDIOC_REQBUFS,&req) == -1)

   {

     perror("VIDIOC_REQBUFS error \n");

     //return -1;

   }


6.申请物理内存 ,并将申请到的帧缓冲映射到用户空间,这样就可以直接操作采集到的帧了,而不必去复制。将申请到的帧缓冲全部入队列,以便存放采集到的数据.VIDIOC_QBUF,struct v4l2_buffer


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


   printf("sizeof(VideoBuffer) is %d\n",sizeof(VideoBuffer));


   struct v4l2_buffer     buf;


   for (numBufs = 0; numBufs < req.count; numBufs++)


   {


     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) < 0)

     {

      printf("VIDIOC_QUERYBUF error\n");

      //return -1;

     }

     printf("buf len is %d\n",sizeof(buf));


     //内存映射


    buffers[numBufs].length = buf.length;


    buffers[numBufs].offset = (size_t) buf.m.offset;

    buffers[numBufs].start = mmap (NULL, buf.length,PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, buf.m.offset);

    printf("buffers.length = %d,buffers.offset = %d ,buffers.start[0] = %d\n",buffers[numBufs].length,buffers[numBufs].offset,buffers[numBufs].start[0]);


    printf("buf2 len is %d\n",sizeof(buffers[numBufs].start));


    if (buffers[numBufs].start == MAP_FAILED)


    {

      perror("buffers error\n");

      //return -1;

    }

    if (ioctl (fd, VIDIOC_QBUF, &buf) < 0)

    {

      printf("VIDIOC_QBUF error\n");

      //return -1;

    }

}     


7. 开始视频的采集。VIDIOC_STREAMON

enum v4l2_buf_type type;

type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;   

     if (ioctl (fd, VIDIOC_STREAMON, &type) < 0)

     {

       printf("VIDIOC_STREAMON error\n");


     // return -1;

      }


8. 出队列以取得已采集数据的帧缓冲,取得原始采集数据。VIDIOC_DQBUF, 将缓冲重新入队列尾,这样可以循环采集。VIDIOC_QBUF


     if (ioctl(fd, VIDIOC_DQBUF, &buf) < 0)


      {


         perror("VIDIOC_DQBUF failed.\n");

         //return -1;

       }

       buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

       buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;


       unsigned char *ptcur = buffers[numBufs].start;


       DEBUG("buf.bytesused = %d \n",buf.bytesused);


       int i1;

       for(i1=0; i1
       {

         if((buffers[numBufs].start[i1] == 0x000000FF) && (buffers[numBufs].start[i1+1] == 0x000000C4))

         {

                 DEBUG("huffman table finded! \nbuf.bytesused = %d\nFFC4 = %d \n",buf.bytesused,i1);

              break;      

         }

       }

       if(i1 == buf.bytesused)printf("huffman table don't exist! \n");  

            int i;

       for(i=0; i
       {

         if((buffers[numBufs].start[i] == 0x000000FF) && (buffers[numBufs].start[i+1] == 0x000000D8)) break;        

         ptcur++;

       }

       DEBUG("i=%d,FF=%02x,D8=%02x\n",i,buffers[numBufs].start[i],buffers[numBufs].start[i+1]);

       int imagesize =buf.bytesused - i;

       DEBUG("buf.bytesused = %d \n",buf.bytesused);

       DEBUG ("imagesize = %d \n",imagesize);


9. 停止视频的采集。VIDIOC_STREAMOFF


10. 关闭视频设备。close(fd);
转自武汉华嵌:
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