V4L2 的API

最新推荐文章于 2025-07-08 16:36:47 发布

向浅

最新推荐文章于 2025-07-08 16:36:47 发布

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分类专栏： Linux

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/chance_yin/article/details/8941839

本文主要介绍了V4L2的API，包括VIDIOC_QUERYCAP、VIDIOC_S_FMT、VIDIOC_REQBUFS、VIDIOC_QUERYBUF、VIDIOC_QBUF、VIDIOC_STREAMON、VIDIOC_DQBUF等，详细解析了每个命令的功能和相关数据结构，为理解和使用V4L2提供基础教程。

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这段时间在忙毕业设计，正好需要用到v4l2，就整理了下它的API，希望对大家有些帮助。

小弟不才，但希望能够把这篇文章作为一篇十分好用的v4l2基础教程，留给以后学习v4l2的朋友。能力有限，错误的地方还希望大家及时留言更正，我会第一时间更新。先感谢所有认识的和不认识的朋友的支持！

PS. 不建议从头来看这篇文章，打开它放到一边，用到某个结构体时就回来用ctrl+f 来找。这篇文章主要是介绍V4L2的控制命令和数据结构，关于V4L2的其他一些细节（如应用开发流程），将在下一篇文章中列出，本篇用到的例子可以在这里找到 http://blog.youkuaiyun.com/yinjingyu_bisheng/article/details/8947138 。

{

跟boss鲁交流了下，像摄像头这样的设备一般是有自己独立的存储器件的---用于缓冲，采集到的数据也确实是先放到这里。但驱动是访问不到这里的。

应用程序、驱动、内存还有设备的数据缓冲存储器的关系如图

}

一、VIDIOC_QUERYCAP 和 v4l2_capability
1、命令功能：查询视频设备的功能（感觉这个功能是鸡肋）
2、结构体：这个结构体由应用程序创建，然后传给驱动，由驱动完成填写

struct v4l2_capability {
        __u8 driver[16];   /* 设备驱动的名字 */
        __u8 card[32];    /* i.e. 设备的硬件描述信息 */
        __u8 bus_info[32]; /* 总线信息 */
        __u32   version;        /* 保存驱动的版本号 */
        __u32 capabilities; /* 一个位掩码用来描述驱动能做的事情 */
        __u32 reserved[4]; /*保留的。V4L2规则要求要求reserved被置为0*/
};

3、实例

struct v4l2_capability cap;
ioctl (fd, VIDIOC_QUERYCAP, &cap);

二、VIDIOC_S_FMT 和 v4l2_format

1、设置设备的视频捕获格式（告诉设备生产什么样的数据），当硬件正在工作或缓冲帧已经开辟，则返回失败。

//当设备作为捕获设备用时，该命令对应的驱动回调函数是：
int (*vidioc_s_fmt_cap)(struct file *file, void *private_data,struct v4l2_format *f);

2、v4l2_format ：描述一个帧的具体格式，如：一帧的宽度、高度等

 struct v4l2_format
    {
        enum v4l2_buf_type type;　　　　　　　　                // 用来表明数据帧的类型，技巧：如果你做的实验跟我一样都是想用摄像头来采集数据，那么这个字段永远都是V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE（包括在其他数据结构中出现此字段）
        union
        {
                struct v4l2_pix_format            pix;         //一个像素的描述，宽度高度等
                struct v4l2_window                win;
                struct v4l2_vbi_format            vbi;
                struct v4l2_sliced_vbi_format     sliced;
                __u8                              raw_data[200];
        } fmt;
    };

再把涉及到的相关结构体也贴出来

a、v4l2_pix_format ：描述一个像素的信息，很多字段都是顾名思义的，所以就不解释这个结构体了

struct v4l2_pix_format
{
	__u32  width;
	__u32  height;
	__u32  pixelformat;
	enum   v4l2_field  field;
	__u32  bytesperline;
	__u32  sizeimage;
	enum   v4l2_colorspace;
	__u32  priv;
}

3、实例：

struct v4l2_format fmt;	
CLEAR (fmt);                                                //#define CLEAR(x) memset (&(x), 0, sizeof (x))
fmt.type                = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;      //数据帧类型
fmt.fmt.pix.width       = 640; 
fmt.fmt.pix.height      = 480;
fmt.fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_YUYV;                 //数据的存储类型，一个像素是用YUYV即4：2:2格式还是RGB的形式表示一个点
fmt.fmt.pix.field       = V4L2_FIELD_INTERLACED;            //没看懂:一帧由交错的两个field的组成
ioctl (fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt);                             //正式设置设备驱动的帧捕获格式