camera驱动和编程

Camera 驱动和编程了解了framebuffer，摄像头便只是fb的数据来源而已。

先了解些相关的概念：V4L2(video 4 linux 2) 可以支持多种设备,它可以有以下几种接口: 1. 视频采集接口(video capture interface):这种应用的设备可以是高频头或者摄像头.V4L2的最初设计就是应用于这种功能的.2. 视频输出接口(video output interface):可以驱动计算机的外围视频图像设备--像可以输出电视信号格式的设备.3. 直接传输视频接口(video overlay interface):它的主要工作是把从视频采集设备采集过来的信号直接输出到输出设备之上,而不用经过系统的CPU. 4. 视频间隔消隐信号接口(VBI interface):它可以使应用可以访问传输消隐期的视频信号. 5. 收音机接口(radio interface):可用来处理从AM或FM高频头设备接收来的音频流. Video4linux下视频编程的流程：（1）打开视频设备：（2）读取设备信息（3）更改设备当前设置（没必要的话可以不做）（4）进行视频采集，两种方法: a.内存映射b.直接从设备读取（5）对采集的视频进行处理（6）关闭视频设备。

/* 这样的流程地球人都晓得*/ 关键步骤介绍：（1）打开视频：Open（”/dev/video0”，vdàfd);关闭视频设备用close（”/dev/video0”，vdàfd);（2）读video_capability中信息ioctl(vd->fd, VIDIOCGCAP, &(vd->capability))成功后可读取vd->capability各分量eg.（3）读video_picture中信息ioctl(vd->fd, VIDIOCGPICT, &(vd->picture))；（4）改变video_picture中分量的值（可以不做的）先为分量赋新值，再调用VIDIOCSPICTEg.vd->picture.colour = 65535;if(ioctl(vd->fd, VIDIOCSPICT,&(vd->picture)) <0){perror("VIDIOCSPICT");return -1;}（5）初始化channel （可以不做的）必须先做得到vd->capability中的信息for (i = 0; i < vd->capability.channels;i++){ vd->channel[i].channel = i; if(ioctl(vd->fd, VIDIOCGCHAN, &(vd->channel[i])) < 0) { perror("v4l_get_channel:");return -1; }} /* 通过ioctl，将struct v4l_struct作为参数的设备操作而已，那么重点将是整个结构体：structv4l_struct*/ typedef struct v4l_struct{ int fd; struct video_capability capability; struct video_channel channel[4]; struct video_picture picture; struct video_window window; structvideo_capture capture; struct video_buffer buffer; struct video_mmap mmap; structvideo_mbuf mbuf; unsigned char*map; int frame; int framestat[2];}vd; /* 那么，对该结构体的了解便成了关键*/ Video4linux支持的数据结构及其用途（1）video_capability 包含设备的基本信息（设备名称、支持的最大最小分辨率、信号源信息等）,包含的分量：name[32] //设备名称maxwidth ,maxheight,minwidth,minheightChannels //信号源个数type //是否能capture，彩色还是黑白，是否能裁剪等等。

值如VID_TYPE_CAPTURE等（2）video_picture设备采集的图象的各种属性brightness0~65535huecolourcontrastwhitenessdepth // 24palette // VIDEO_PALETTE_RGB24（3）video_channel 关于各个信号源的属性Channel //信号源的编号name tunersType // VIDEO_TYPE_TV |IDEO_TYPE_CAMERA Norm制式（4）video_window //包含关于capture area的信息x x windows 中的坐标. y x windows 中的坐标. width The width of the image capture. height The height of the image capture. chromakey A host order RGB32 value for the chroma key. flagsAdditional capture flags. clips A listof clipping rectangles. (Set only) clipcountThe number of clipping rectangles. (Set only)（5）video_mbuf //利用mmap进行映射的帧的信息size //每帧大小Frames //最多支持的帧数Offsets //每帧相对基址的偏移（6）video_buffer 最底层对buffer的描述void*baseBase // physical address of the buffer int height // Height of the frame bufferint width // Width of the frame bufferint depth // Depth of the frame bufferint bytesperline // Number of bytes of memory between the start of two adjacent lines 实际显示的部分一般比它描述的部分小（7）video_mmap //用于mmap 重点：用mmap（内存映射）方式截取视频mmap( )系统调用使得进程之间通过映射同一个普通文件实现共享内存。

普通文件被映射到进程地址空间后，进程可以向访问普通内存一样对文件进行访问，不必再调用read()，write（）等操作。

两个不同进程A、B共享内存的意思是，同一块物理内存被映射到进程A、B各自的进程地址空间。

进程A可以即时看到进程B对共享内存中数据的更新，反之亦然采用共享内存通信的一个显而易见的好处是效率高，因为进程可以直接读写内存，而不需要任何数据的拷贝（1）设置picture的属性（2）初始化video_mbuf，以得到所映射的buffer的信息ioctl(vd->fd, VIDIOCGMBUF, &(vd->mbuf))（3）可以修改video_mmap和帧状态的当前设置Eg.vd->mmap.format = VIDEO_PALETTE_RGB24vd->framestat[0] = vd->framestat[1] = 0; vd->frame = 0;（4）将mmap与video_mbuf绑定void* mmap ( void * addr , size_t len , int prot , int flags , int fd , off_t offset )len // 映射到调用进程地址空间的字节数，它从被映射文件开头offset个字节开始算起Prot // 指定共享内存的访问权限PROT_READ（可读）, PROT_WRITE （可写）, PROT_EXEC （可执行）flags // MAP_SHARED MAP_PRIVATE中必选一个// MAP_ FIXED不推荐使用addr //共内存享的起始地址，一般设0，表示由系统分配Mmap( ) // 返回值是系统实际分配的起始地址if((vd->map = (unsigned char*)mmap(0,vd->mbuf.size, PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED, vd->fd, 0)) < 0){ perror("v4l_mmap mmap:"); return-1; }（5）Mmap方式下真正做视频截取的VIDIOCMCAPTURE ioctl(vd->fd, VIDIOCMCAPTURE, &(vd->mmap)) ;若调用成功，开始一帧的截取，是非阻塞的，是否截取完毕留给VIDIOCSYNC来判断（6）调用VIDIOCSYNC等待一帧截取结束if(ioctl(vd->fd, VIDIOCSYNC, &frame) < 0){ perror("v4l_sync:VIDIOCSYNC"); return -1;}若成功，表明一帧截取已完成。

可以开始做下一次VIDIOCMCAPTUREframe是当前截取的帧的序号。

****关于双缓冲：video_mbuf mbuf.frames = 2; //一帧被处理时可以采集另一帧int frame; //当前采集的是哪一帧int framestat[2]; //帧的状态没开始采集| 等待采集结束帧的地址由vd->map+vd->mbuf.offsets[vd->frame]得到采集工作结束后调用munmap取消绑定munmap(vd->map, vd->mbuf.size) /* 关于直接读取的方式，太落伍，不再赘述*/ 我们要区分video为顺序式和交错式：顺序式video顺序的传输video image所有的行，交错式video则把一个video划分成两个fields，分别保存video image的奇数行和偶数行，被称作奇数field和偶数field. 阴极射线电视机需要交替的显示行来组成一个完整的帧，交替的时延需要我们交替的传输奇数field和偶数field. 这个奇怪的技术的引用是因为：在刷新率接近电影时，图片会消退的过快。