Linux環境應用程式設計（九） Camera

1、概念

可以支援多種裝置,它可以有以下幾種介面:

（5）收音機介面(radio inte***ce):可用來處理從am或fm高頻頭裝置接收來的音訊流.

v4l2在linux系統中的結構圖：

2、程式設計模式

v4l2是針對uvc免驅usb裝置的程式設計框架，主要用於採集usb攝像頭等，程式設計模式如下：

（2）申請影象幀緩衝，並進行記憶體對映，將這些幀緩衝區從核心空間對映到使用者空間，便於應用程式讀取、處理影象資料；

（5）釋放資源，停止採集工作。

從結構圖中可以看出v4l2是乙個字元裝置，而v4l2的大部分功能都是通過裝置檔案的ioctl匯出的。

1、ioctl常用指令分類：

query capability:查詢裝置支援的功能，只有vidioc_querycap乙個。

優先順序相關：包括vidioc_g_priority,vidioc_s_priority,設定優先順序。

id描述vidioc_enum_fmt

列舉裝置所支援的所有資料格式

vidioc_s_fmt

設定資料格式

vidioc_g_fmt

獲取資料格式

vidioc_try_fmt

與vidioc_s_fmt一樣，但不會改變裝置的狀態

vidioc_reqbufs

vidioc_querybuf

查詢緩衝區的狀態

vidioc_qbuf

vidioc_dqbuf

vidioc_overlay

開始或者停止overlay

vidioc_g_fbuf

獲取video overlay裝置或osd裝置的framebuffer引數

vidioc_s_fbuf

設定framebuffer引數

vidioc_streamon

開始流i/o操作，capture or output device

vidioc_streamoff

關閉流i/o操作

id描述vidioc_enumstd

列舉裝置支援的所有標準

vidioc_g_std

獲取當前正在使用的標準

vidioc_s_std

vidioc_querystd

2、具體流程圖

1、開啟裝置檢視屬性

struct v4l2_capability ;
struct v4l2_capability tv4l2cap;
ifd = open(strdevname, o_rdwr);
if (ifd < 0)
ptvideodevice->ifd = ifd;
ierror = ioctl(ifd, vidioc_querycap, &tv4l2cap);
memset(&tv4l2cap, 0, sizeof(struct v4l2_capability));
ierror = ioctl(ifd, vidioc_querycap, &tv4l2cap);
if (ierror) 
if (!(tv4l2cap.capabilities & v4l2_cap_video_capture))
if (tv4l2cap.capabilities & v4l2_cap_streaming) 
if (tv4l2cap.capabilities & v4l2_cap_readwrite)

2、顯示所有支援的格式v4l2_fmtdesc 結構體描述當前camera支援的格式資訊，使用命令vidioc_enum_fmt查詢， v4l2_fmtdesc結構體中index要設定，從0開始；v4l2_buf_type type也要設定，如果使用的是camera裝置，則v4l2_buf_type type要設定為v4l2_buf_type_video_capture，因為camera是capture裝置。結構體中的其他內容driver會填充。

struct v4l2_fmtdesc ;
struct v4l2_fmtdesc tfmtdesc;
memset(&tfmtdesc, 0, sizeof(tfmtdesc));
tfmtdesc.index = 0;
tfmtdesc.type = v4l2_buf_type_video_capture;
while ((ierror = ioctl(ifd, vidioc_enum_fmt, &tfmtdesc)) == 0) 
tfmtdesc.index++;
}

3、設定影象幀格式struct v4l2_format結構體需要設定enum v4l2_buf_type type和union fmt中的struct v4l2_pix_format pix。enum v4l2_buf_type type因為使用的是camera裝置，camera是capture裝置，所以設定成v4l2_buf_type_video_capture。struct v4l2_pix_format pix設定一幀影象的長、寬和格式等，由於要適配lcd輸出，所以長、寬設定為lcd支援的長、寬。

struct v4l2_format  fmt;
};struct v4l2_format tv4l2fmt;
/* set format in */
getdispresolution(&ilcdwidth, &ilcdheigt, &ilcdbpp);
memset(&tv4l2fmt, 0, sizeof(struct v4l2_format));
tv4l2fmt.type = v4l2_buf_type_video_capture;
tv4l2fmt.fmt.pix.pixelformat = ptvideodevice->ipixelformat;
tv4l2fmt.fmt.pix.width = ilcdwidth;
tv4l2fmt.fmt.pix.height = ilcdheigt;
tv4l2fmt.fmt.pix.field = v4l2_field_any;
ierror = ioctl(ifd, vidioc_s_fmt, &tv4l2fmt);

4、申請緩衝區申請乙個擁有nb_buffer個緩衝幀的緩衝區，__u32 count為緩衝幀的數目；enum v4l2_buf_type type和前文一樣，同樣設定成v4l2_buf_type_video_capture；enum v4l2_memorymemory用來區分是記憶體對映還是使用者指標，我們使用記憶體對映的方式，所以設定成v4l2_memory_mmap。

struct v4l2_requestbuffers ;
struct v4l2_requestbuffers tv4l2reqbuffs;
/* request buffers */
memset(&tv4l2reqbuffs, 0, sizeof(struct v4l2_requestbuffers));
tv4l2reqbuffs.count = nb_buffer;
tv4l2reqbuffs.type = v4l2_buf_type_video_capture;
tv4l2reqbuffs.memory = v4l2_memory_mmap;
ierror = ioctl(ifd, vidioc_reqbufs, &tv4l2reqbuffs);
if (ierror)

5、將申請的緩衝幀從核心空間對映到使用者空間並將緩衝幀放如佇列

struct v4l2_buffer  m;
__u32 length;
__u32 reserved2;
__u32 reserved;
};struct v4l2_buffer tv4l2buf;
if (tv4l2cap.capabilities & v4l2_cap_streaming)
ptvideodevice->ivideobufmaxlen = tv4l2buf.length;
ptvideodevice->pucvidebuf[i] = mmap(0 /* start anywhere */ ,
tv4l2buf.length, prot_read, map_shared, ifd,
tv4l2buf.m.offset);
if (ptvideodevice->pucvidebuf[i] == map_failed) 
} 
/* queue the buffers. */
for (i = 0; i < ptvideodevice->ivideobufcnt; i++) }}

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