V4L2超详细讲解.docx
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V4L2超详细讲解
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1.定义
V4L2(VideoForLinuxTwo)是内核提供应应用程序访问音、视频驱动的统一接口。
2.工作流程:
打开设备->检查和设置设备属性->设置帧格式->设置一种输入输出方法〔缓冲区管理〕->循环获取数据->关闭设备。
3.设备的打开和关闭:
#include
intopen(constchar*device_name,intflags);
#include
intclose(intfd);
例:
intfd=open(“/dev/video0〞,O_RDWR);//打开设备
close(fd);//关闭设备
注意:
V4L2的相关定义包含在头文件中.
4.查询设备属性:
VIDIOC_QUERYCAP
相关函数:
intioctl(intfd,intrequest,structv4l2_capability*argp);
相关结构体:
structv4l2_capability
{
u8driver[16];//驱动名字
u8card[32];//设备名字
u8bus_info[32];//设备在系统中的位置
u32version;//驱动版本号
u32capabilities;//设备支持的操作
u32reserved[4];//保存字段
};
capabilities常用值:
V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE//是否支持图像获取
例:
显示设备信息
structv4l2_capabilitycap;
ioctl(fd,VIDIOC_QUERYCAP,&cap);
printf(“DriverName:
%s\nCardName:
%s\nBusinfo:
%s\nDriverVersion:
%u.%u.%u\n〞,cap.driver,cap.card,cap.bus_info,(cap.version>>16)&0XFF,(cap.version>>8)&0XFF,cap.version&0XFF);
5.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。
相关函数:
intioctl(intfd,intrequest,structv4l2_fmtdesc*argp);
intioctl(intfd,intrequest,structv4l2_format*argp);
相关结构体:
v4l2_cropcap结构体用来设置摄像头的捕捉能力,在捕捉上视频时应先先设置
v4l2_cropcap的type域,再通过VIDIO_CROPCAP操作命令获取设备捕捉能力的参数,保存于v4l2_cropcap结构体中,包括bounds〔最大捕捉方框的左上角坐标和宽高〕,defrect
〔默认捕捉方框的左上角坐标和宽高〕等。
v4l2_format结构体用来设置摄像头的视频制式、帧格式等,在设置这个参数时应先填好v4l2_format的各个域,如type〔传输流类型〕,fmt.pix.width(宽),
fmt.pix.heigth(高),fmt.pix.field(采样区域,如隔行采样),fmt.pix.pixelformat(采
样类型,如YUV4:
2:
2),然后通过VIDIO_S_FMT操作命令设置视频捕捉格式。
如如下图所示:
5.1查询并显示所有支持的格式:
VIDIOC_ENUM_FMT
相关函数:
intioctl(intfd,intrequest,structv4l2_fmtdesc*argp);
相关结构体:
structv4l2_fmtdesc
{
u32index;//要查询的格式序号,应用程序设置
enumv4l2_buf_typetype;//帧类型,应用程序设置
u32flags;//是否为压缩格式
u8description[32];//格式名称
u32pixelformat;//格式
u32reserved[4];//保存
};
例:
显示所有支持的格式
structv4l2_fmtdescfmtdesc;fmtdesc.index=0;fmtdesc.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;printf("Supportformat:
\n");
while(ioctl(fd,VIDIOC_ENUM_FMT,&fmtdesc)!
=-1)
{
printf("\t%d.%s\n",fmtdesc.index+1,fmtdesc.description);
fmtdesc.index++;
}
5.2查看或设置当前格式:
VIDIOC_G_FMT,VIDIOC_S_FMT
检查是否支持某种格式:
VIDIOC_TRY_FMT
相关函数:
intioctl(intfd,intrequest,structv4l2_format*argp);
相关结构体:
structv4l2_format
{
enumv4l2_buf_typetype;//帧类型,应用程序设置
unionfmt
{
structv4l2_pix_formatpix;//视频设备使用
structv4l2_windowwin;
structv4l2_vbi_formatvbi;
structv4l2_sliced_vbi_formatsliced;
u8raw_data[200];
};
};
structv4l2_pix_format
{
u32width;//帧宽,单位像素
u32height;//帧高,单位像素
u32pixelformat;//帧格式
enumv4l2_fieldfield;
u32bytesperline;
u32sizeimage;
enumv4l2_colorspacecolorspace;
u32priv;
};
例:
显示当前帧的相关信息
structv4l2_formatfmt;fmt.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;ioctl(fd,VIDIOC_G_FMT,&fmt);
printf(“Currentdataformatinformation:
\n\twidth:
%d\n\theight:
%d\n〞,
fmt.fmt.pix.width,fmt.fmt.pix.height);
structv4l2_fmtdescfmtdesc;fmtdesc.index=0;fmtdesc.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;while(ioctl(fd,VIDIOC_ENUM_FMT,&fmtdesc)!
=-1)
{
if(fmtdesc.pixelformat&fmt.fmt.pix.pixelformat)
{
printf(“\tformat:
%s\n〞,fmtdesc.description);
break;
}
fmtdesc.index++;
}
例:
检查是否支持某种帧格式
structv4l2_formatfmt;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(“notsupportformatRGB32!
\n〞);
6.图像的缩放VIDIOC_CROPCAP
相关函数:
intioctl(intfd,intrequest,structv4l2_cropcap*argp);
intioctl(intfd,intrequest,structv4l2_crop*argp);
intioctl(intfd,intrequest,conststructv4l2_crop*argp);
相关结构体:
Cropping和scaling主要指的是图像的取景X围与图片的比例缩放的支持。
Crop就是把得到的数据作一定的裁剪和伸缩,裁剪可以只取样我们可以得到的图像大小的一局部,剪裁的主要参数是位置、长度、宽度。
而scale的设置是通过VIDIOC_G_FMT和VIDIOC_S_FMT来获得和设置当前的image的长度,宽度来实现的。
看如下图
我们可以假设bounds是sensor最大能捕捉到的图像X围,而defrect是设备默认的最大取样X围,这个可以通过VIDIOC_CROPCAP的ioctl来获得设备的crap相关的属性v4l2_cropcap,其中的bounds就是这个bounds,其实就是上限。
每个设备都有个默认的取样X围,就是defrect,就是defaultrect的意思,它比bounds要小一些。
这个X围也是通过VIDIOC_CROPCAP的ioctl来获得的v4l2_cropcap结构中的defrect来表示的,我们可以通过VIDIOC_G_CROP和VIDIOC_S_CROP来获取和设置设备当前的crop设置。
6.1设置设备捕捉能力的参数
相关函数:
intioctl(intfd,intrequest,structv4l2_cropcap*argp);
相关结构体:
structv4l2_cropcap
{
enumv4l2_buf_typetype;//数据流的类型,应用程序设置
structv4l2_rectbounds;//这是camera的镜头能捕捉到的窗口大小的局限
structv4l2_rectdefrect;//定义默认窗口大小,包括起点位置与长,宽的大小,大小以像素为单位
structv4l2_fractpixelaspect;//定义了图片的宽高比
};
6.2设置窗口取景参数VIDIOC_G_CROP和VIDIOC_S_CROP
相关函数:
intioctl(intfd,intrequest,structv4l2_crop*argp);
intioctl(intfd,intrequest,conststructv4l2_crop*argp);
相关结构体:
structv4l2_crop
{
enumv4l2_buf_typetype;//应用程序设置
structv4l2_rectc;
}
7.videoInputsandOutputs
VIDIOC_G_INPUT和VIDIOC_S_INPUT用来查询和选如此当前的input,一个video设备节点可能对应多个视频源,比如saf7113可以最多支持四路cvbs输入,如果上层想在四个cvbs视频输入间切换,那么就要调用ioctl(fd,VIDIOC_S_INPUT,&input)来切换。
VIDIOC_G_INPUTandVIDIOC_G_OUTPUT返回当前的video