一.什麼是video4linux
Video4linux2（簡稱V4L2),是linux中關於視頻設備的內核驅動。在Linux中，視頻設備是設備文件，可以像訪問普通文件一樣對其進行讀寫，攝像頭在/dev/video0下。
二、一般操作流程（視頻設備）：
1. 打開設備文件。 int fd=open(”/dev/video0″,O_RDWR);
2. 取得設備的capability，看看設備具有什麼功能，比如是否具有視頻輸入,或者音頻輸入輸出等。VIDIOC_QUERYCAP,struct v4l2_capability
3. 選擇視頻輸入，一個視頻設備可以有多個視頻輸入。VIDIOC_S_INPUT,struct v4l2_input
4. 設置視頻的制式和幀格式，制式包括PAL，NTSC，幀的格式個包括寬度和高度等。
VIDIOC_S_STD,VIDIOC_S_FMT,struct v4l2_std_id,struct v4l2_format
5. 向驅動申請幀緩衝，一般不超過5個。struct v4l2_requestbuffers
6. 將申請到的幀緩衝映射到用戶空間，這樣就可以直接操作採集到的幀了，而不必去複製。mmap
7. 將申請到的幀緩衝全部入隊列，以便存放採集到的數據.VIDIOC_QBUF,struct v4l2_buffer
8. 開始視頻的採集。VIDIOC_STREAMON
9. 出隊列以取得已採集數據的幀緩衝，取得原始採集數據。VIDIOC_DQBUF
10. 將緩衝重新入隊列尾,這樣可以循環採集。VIDIOC_QBUF
11. 停止視頻的採集。VIDIOC_STREAMOFF
12. 關閉視頻設備。close(fd);
三、常用的結構體(參見/usr/include/linux/videodev2.h)：
struct v4l2_requestbuffers reqbufs;//向驅動申請幀緩衝的請求，裏面包含申請的個數
struct v4l2_capability cap;//這個設備的功能，比如是否是視頻輸入設備
struct v4l2_input input; //視頻輸入
struct v4l2_standard std;//視頻的制式，比如PAL，NTSC
struct v4l2_format fmt;//幀的格式，比如寬度，高度等
struct v4l2_buffer buf;//代表驅動中的一幀
v4l2_std_id stdid;//視頻制式，例如：V4L2_STD_PAL_B
struct v4l2_queryctrl query;//查詢的控制
struct v4l2_control control;//具體控制的值
下面具體說明開發流程（網上找的啦，也在學習麼）
打開視頻設備
在V4L2中，視頻設備被看做一個文件。使用open函數打開這個設備：
// 用非阻塞模式打開攝像頭設備
int cameraFd;
cameraFd = open(“/dev/video0″, O_RDWR | O_NONBLOCK, 0);
// 如果用阻塞模式打開攝像頭設備，上述代碼變爲：
//cameraFd = open(”/dev/video0″, O_RDWR, 0);
關於阻塞模式和非阻塞模式
應用程序能夠使用阻塞模式或非阻塞模式打開視頻設備，如果使用非阻塞模式調用視頻設備，即使尚未捕獲到信息，驅動依舊會把緩存（DQBUFF）裏的東西返回給應用程序。
設定屬性及採集方式
打開視頻設備後，可以設置該視頻設備的屬性，例如裁剪、縮放等。這一步是可選的。在Linux編程中，一般使用ioctl函數來對設備的I/O通道進行管理：
extern int ioctl (int __fd, unsigned long int __request, …) __THROW;
__fd：設備的ID，例如剛纔用open函數打開視頻通道後返回的cameraFd；
__request：具體的命令標誌符。
在進行V4L2開發中，一般會用到以下的命令標誌符：
1 VIDIOC_REQBUFS：分配內存
2 VIDIOC_QUERYBUF：把VIDIOC_REQBUFS中分配的數據緩存轉換成物理地址
3 VIDIOC_QUERYCAP：查詢驅動功能
4 VIDIOC_ENUM_FMT：獲取當前驅動支持的視頻格式
5 VIDIOC_S_FMT：設置當前驅動的頻捕獲格式
6 VIDIOC_G_FMT：讀取當前驅動的頻捕獲格式
7 VIDIOC_TRY_FMT：驗證當前驅動的顯示格式
8 VIDIOC_CROPCAP：查詢驅動的修剪能力
9 VIDIOC_S_CROP：設置視頻信號的邊框
10 VIDIOC_G_CROP：讀取視頻信號的邊框
11 VIDIOC_QBUF：把數據從緩存中讀取出來
12 VIDIOC_DQBUF：把數據放回緩存隊列
13 VIDIOC_STREAMON：開始視頻顯示函數
14 VIDIOC_STREAMOFF：結束視頻顯示函數
15 VIDIOC_QUERYSTD：檢查當前視頻設備支持的標準，例如PAL或NTSC。
這些IO調用，有些是必須的，有些是可選擇的。
3檢查當前視頻設備支持的標準
在亞洲，一般使用PAL（720X576）制式的攝像頭，而歐洲一般使用NTSC（720X480），使用VIDIOC_QUERYSTD來檢測：
v4l2_std_id std;
do{
ret= ioctl(fd, VIDIOC_QUERYSTD, &std);
} while(ret== -1 && errno== EAGAIN);
switch(std)
{
caseV4L2_STD_NTSC:
//……
caseV4L2_STD_PAL:
//……
}
4設置視頻捕獲格式
當檢測完視頻設備支持的標準後，還需要設定視頻捕獲格式：
struct v4l2_format fmt;
memset( &fmt, 0, sizeof(fmt) );
fmt.type= V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
fmt.fmt.pix.width= 720;
fmt.fmt.pix.height= 576;
fmt.fmt.pix.pixelformat= V4L2_PIX_FMT_YUYV;
fmt.fmt.pix.field= V4L2_FIELD_INTERLACED;
if(ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt) == -1)
{
return-1;
}
v4l2_format結構體定義如下：
structv4l2_format
{
enum v4l2_buf_type type;
//數據流類型，必須永遠是//V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE
union
{
structv4l2_pix_format pix;
structv4l2_window win;
structv4l2_vbi_format vbi;
__u8 raw_data[200];
} fmt;
};
structv4l2_pix_format
{
__u32 width; //寬，必須是16的倍數
__u32 height; //高，必須是16的倍數
__u32 pixelformat;
//視頻數據存儲類型，例如是//YUV4：2：2還是RGB
enum v4l2_field field;
__u32 bytesperline;
__u32 sizeimage;
enumv 4l2_colorspace colorspace;
__u32 priv;
};
分配內存
接下來可以爲視頻捕獲分配內存：
structv4l2_requestbuffers req;
if(ioctl(fd, VIDIOC_REQBUFS, &req) == -1)
{
return-1;
}
v4l2_requestbuffers定義如下：
structv4l2_requestbuffers
{
__u32 count; //緩存數量，也就是說在緩存隊列裏保持多少張照片
enumv4l2_buf_type type; //數據流類型，必須永遠是V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE
enumv4l2_memory memory; // V4L2_MEMORY_MMAP或 V4L2_MEMORY_USERPTR
__u32 reserved[2];
};