V4l2驱动在Linux系统上的应用（v4l2linux）

Linux系统在视频处理方面占有优势，V4l2（video for linux 2） 驱动能够在Linux系统上实现视频采集、处理以及输出的统一控制接口，因此，V4L2驱动受到很多开发者的青睐，在Linux系统被广泛应用。

V4l2驱动主要由内核驱动和应用层库组成，内核驱动实现与硬件设备的操作及交互，应用层库作为是把内核驱动抽象封装而成，使得用户更加方便的使用，并且能够支持任意软件环境和硬件设备，方便进行快捷的视频开发。

使用V4L2驱动实现一个视频采集程序的步骤如下：首先，打开V4L2设备；其次，获取V4L2的功能；然后，分配帧缓冲；然后，开启视频帧传输；最后，实现视频采集功能，代码如下：

/* 打开V4L2设备 */

int video_fd = open(“/dev/video0”, O_RDWR);

// 获取V4L2的功能

struct v4l2_capability cap;

ioctl(video_fd, VIDIOC_QUERYCAP, &cap);

// 分配帧缓冲

struct v4l2_requestbuffers req;

memset(&req, 0, sizeof(req));

req.count = 4;

req.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;

ioctl(video_fd, VIDIOC_REQBUFS, &req);

// 开启视频帧传输

enum v4l2_buf_type type;

type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

ioctl(video_fd, VIDIOC_STREAMON, &type);

// 按照帧缓冲的实际数量初始化

struct buffer * buffers = calloc(req.count, sizeof(*buffers));

// 为每一帧缓冲分配内存

for (int i = 0; i

struct v4l2_buffer buf;

memset (&buf, 0, sizeof (buf));

buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;

buf.index = i;

// 查询每一个 buffer 的信息

ioctl(video_fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf);

// mmap 内存映射

buffers[i].length = buf.length;

buffers[i].start = mmap (NULL, buf.length, PROT_READ | PROT_WRITE,

MAP_SHARED, video_fd, buf.m.offset);

// 将其加入到队列中

ioctl(video_fd, VIDIOC_QBUF, &buf);

}

// 实现视频采集功能

struct v4l2_buffer buf;

memset(&buf, 0, sizeof(buf));

buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;

buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;

// 从队列中取出一个buffer

ioctl(video_fd, VIDIOC_DQBUF, &buf);

// 实现视频采集, 从buffer中读取

unsigned char * frame_buffer = (unsigned char *)buffers[buf.index].start;

// 读取到的视频数据保存到文件中

int n_write = write(fd_jpeg, frame_buffer, buf.bytesused);

/* 释放mmap内存 */

for (int i = 0; i

munmap(buffers[i].start, buffers[i].length);

V4l2驱动不仅能够使用Linux系统上，还能够在Android系统上应用，在Android系统上可以有效地进行嵌入式视频采集。总之，V4L2驱动的应用已经为Linux系统的视频处理带来了便利，也大大降低了开发者的开发难度，有助于提高Linux系统的视频处理性能。