V4L2+Qt5实现摄像头视频采集以及参数控制

最新推荐文章于 2025-06-26 14:17:53 发布

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#V4L2 #Ubuntu #Linux #Qt #C

本文介绍了在Linux环境下使用V4L2库结合Qt5实现摄像头的参数控制，包括设备信息获取、分辨率设置、亮度、对比度等参数调整。通过V4L2的各种结构体和命令，可以实现对摄像头的全面控制，并将原始YUYV2帧数据转换为RGB24格式在Qt的QLabel中显示。

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这一段时间在做摄像头控制方面的工作，需要在Linux下实现对摄像头名称和分辨率的获取，同时对亮度、对比度、曝光值等参数进行控制，同时还需要对获取的帧画面进行处理。目前除了图像处理方面，简单的使用V4l2获取设备属性并可以打开摄像头进行参数控制，以及将读取的原始YUYV2帧数据转换为RGB24格式显示在QLabel上都可以实现，今天先在这里做个总结。

1.对于V4l2常用的结构体以及相关的命令符，网上都有很多参考，对照着官网文档慢慢理解也都能顺下来，下边也就放一点自己学习期间的理解，可能还有错误的地方，不过也没时间细看了，放着以后有时间再来完善吧。

-----------------------------------------------------------------------V4L2常用结构体说明----------------------------------------------------------------------
结构体来源：/usr/include/linux/videodev2.h文件。
*************************************************************************************************************************************************
struct v4l2_capability {
   __u8   driver[16];           //驱动名称
   __u8   card[32];           //设备名称
   __u8   bus_info[32];       //总线信息
   __u32 version;           //驱动版本号
   __u32   capabilities;       //设备具备的功能
   __u32   device_caps;       //通过特定设备（节点）访问的功能（不知道用处，网上其它资料没有该字段）
   __u32   reserved[3];       //保留字段
};
说明：该结构体常用来获取设备信息，使用VIDIOC_QUERYCAP命令符，包括驱动名、设备名以及版本号等等，其中capabilities成员表示设备支持的操作模式，比如V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE代表着该设备是一个视频捕捉设备，可以通过(cap.capabilities & V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE)来判定该设备是否具备改能力。由于V4L2涵盖了各种设备，不只是摄像头设备，不同的设备具备的能力也不一定相同，因此有需要时也可以来判定指定设备的能力。
/* Values for 'capabilities' field */
#define V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE       0x00000001 /* Is a video capture device */
#define V4L2_CAP_VIDEO_OUTPUT       0x00000002 /* Is a video output device */
#define V4L2_CAP_VIDEO_OVERLAY       0x00000004 /* Can do video overlay */
#define V4L2_CAP_VBI_CAPTURE       0x00000010 /* Is a raw VBI capture device */
#define V4L2_CAP_VBI_OUTPUT       0x00000020 /* Is a raw VBI output device */
#define V4L2_CAP_SLICED_VBI_CAPTURE   0x00000040 /* Is a sliced VBI capture device */
#define V4L2_CAP_SLICED_VBI_OUTPUT   0x00000080 /* Is a sliced VBI output device */
#define V4L2_CAP_RDS_CAPTURE       0x00000100 /* RDS data capture */
#define V4L2_CAP_VIDEO_OUTPUT_OVERLAY   0x00000200 /* Can do video output overlay */
#define V4L2_CAP_HW_FREQ_SEEK       0x00000400 /* Can do hardware frequency seek */
#define V4L2_CAP_RDS_OUTPUT       0x00000800 /* Is an RDS encoder */

/* Is a video capture device that supports multiplanar formats */
#define V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE_MPLANE   0x00001000
/* Is a video output device that supports multiplanar formats */
#define V4L2_CAP_VIDEO_OUTPUT_MPLANE   0x00002000
/* Is a video mem-to-mem device that supports multiplanar formats */
#define V4L2_CAP_VIDEO_M2M_MPLANE   0x00004000
/* Is a video mem-to-mem device */
#define V4L2_CAP_VIDEO_M2M       0x00008000

#define V4L2_CAP_TUNER           0x00010000 /* has a tuner */
#define V4L2_CAP_AUDIO           0x00020000 /* has audio support */
#define V4L2_CAP_RADIO           0x00040000 /* is a radio device */
#define V4L2_CAP_MODULATOR       0x00080000 /* has a modulator */

#define V4L2_CAP_SDR_CAPTURE       0x00100000 /* Is a SDR capture device */
#define V4L2_CAP_EXT_PIX_FORMAT       0x00200000 /* Supports the extended pixel format */
#define V4L2_CAP_SDR_OUTPUT       0x00400000 /* Is a SDR output device */

#define V4L2_CAP_READWRITE 0x01000000 /* read/write systemcalls */
#define V4L2_CAP_ASYNCIO 0x02000000 /* async I/O */
#define V4L2_CAP_STREAMING 0x04000000 /* streaming I/O ioctls */

#define V4L2_CAP_DEVICE_CAPS 0x80000000 /* sets device capabilities field */
*************************************************************************************************************************************************
struct v4l2_fmtdesc {
   __u32       index; /* Format number */
   __u32       type; /* enum v4l2_buf_type */
   __u32 flags;
   __u8     &nbs