沙田镇网站仿做,广德县住房和城乡建设网站,二手房中介网站模板,网站建设 标准V4L2 简介 Video for Linux two(Video4Linux2)简称 V4L2#xff0c;是 V4L 的改进版。V4L2 是 linux操作系统下用于视频和音频数据采集设备的驱动框架#xff0c;为驱动和应用程序提供了一套统一的接口规范。 在 Linux 下#xff0c;所有外设都被看成一种特殊的文件#xf… V4L2 简介 Video for Linux two(Video4Linux2)简称 V4L2是 V4L 的改进版。V4L2 是 linux操作系统下用于视频和音频数据采集设备的驱动框架为驱动和应用程序提供了一套统一的接口规范。 在 Linux 下所有外设都被看成一种特殊的文件成为“设备文件”可以象访问普通文件一样对其进行读写。采用 V4L2 驱动的摄像头设备文是/dev/videoX以及一些子设备/dev/v4l-subdevX。V4L2 支持两种方式来采集图像内存映射方式(mmap)和直接读取方式(read)。应用层通过 open/ioctl/close 等函数来操作V4L2 设备文件的方式控制 camera 设备。
V4L2 支持的设备
Video capture device 从摄像头等设备上获取视频数据。对很多人来讲video capture 是 V4L2 的基本应用。设备名称为/dev/video,主设备号 81子设备号 0~63Video output device 将视频数据编码为模拟信号输出。与 video capture 设备名相同。Video overlay device 将同步锁相视频数据如 TV转换为 VGA 信号或者将抓取的视频数据直接存放到视频卡的显存中。Video output overlay device 也被称为 OSD(On-Screen Display)VBI device 提供对 VBIVertical Blanking Interval数据的控制发送 VBI 数据或抓取 VBI 数据。设备名/dev/vbi0~vbi31,主设备号 81,子设备号 224~255Radio device FM/AM 发送和接收设备。设备名/dev/radio0~radio63,主设备号81子设备号 64~127 V4L2 架构总览
总体架构图 CRM 根设备
CRM 即 camera request manager创建了 V4L2 根设备/dev/video0供所有子设备注册。
V4L2 子设备
每个子设备实现特定功能如音视频混合编解码等。对于 camera,有如下子设备
SENSOR, IFE, ICP, LRME, JPEG, FD, CPAS, CSIPHY, ACTUATOR, CCI, FLASH,EEPROM, OIS 等。
通过设备文件/dev/v4l-subdevX 供应用层CSL调用其功能。 V4L2 驱动层实现
V4L2 驱动架构 几个重要的结构体
video_device保存 V4L2 的 device node 数据。v4l2_device表示一个 v4l2 设备各个子设备都挂在这个结构体里面。v4l2_subdev每个子设备都有一个实例。
Kernel V4l2 的文档 https://www.kernel.org/doc/html/v4.9/media/kapi/v4l2-core.html
驱动主要实现的功能
具体硬件的控制代码实现 V4L2 架构相关结构体与函数将代码结构体与函数与 V4L2 框架绑定 要实现的主要结构体
struct video_device
主要的任务就是负责向内核注册字符设备。
此结构体既可以动态分配也可以嵌入到一个更大的结构体中。
动态分配方法如下
struct video_device *vdev video_device_alloc();
if (vdev NULL)return -ENOMEM;
vdev-release video_device_release;
也可嵌入到一个大结构体中此时要实现 release()回调
struct video_device *vdev my_vdev-vdev;
vdev-release my_vdev_release;
设置结构体主要域
v4l2_dev: 设置为 v4l2_device 父设备。name: 设置为唯一的描述性设备名。fops: 设置为已有的 v4l2_file_operations 结构体。实现文件操作。设置 .unlocked_ioctl 指向 video_ioctl2。请勿使用 .ioctl它已被废弃。ioctl_ops: 一般设为 v4l2_ioctl_ops 来简化 ioctl 的维护。lock: 如果你要在驱动中实现所有的锁操作则设为 NULL 。否则就要设置一个指向 struct mutex_lock 结构体的指针这个锁将在 unlocked_ioctl 文件操作被调用前由内核获得并在调用返回后释放。详见下一节。prio: 保持对优先级的跟踪。用于实现 VIDIOC_G/S_PRIORITY。如果设置为 NULL则会使用 v4l2_device 中的 v4l2_prio_state 结构体。如果要对每个设备节点组实现独立的优先级可以将其指向自己实现的 v4l2_prio_state 结构体。
注册视频设备
err video_register_device(vdev, VFL_TYPE_VIDEO, -1);
if (err) {video_device_release(vdev); /* or kfree(my_vdev); */return err;
}
这个操作会创建一个字符设备
注销设备
video_unregister_device(vdev);
这个操作将从 sysfs 中移除设备节点导致 udev 将其从 /dev 中移除。 struct v4l2_device
struct v4l2_device一个硬件设备可能包含多个子设备比如 camera 包含 sensor 设备actuator 设备flash 设备等。而 v4l2_device 就是所有这些设备的根节点负责管理所有的子设备。
简单设备可以仅分配这个结构体但在大多数情况下都会将这个结构体嵌入到一个更大的结构体中。
注册这个设备实例
v4l2_device_register(struct device *dev, struct v4l2_device *v4l2_dev);
注销 v4l2_device 使用如下函数
v4l2_device_unregister(struct v4l2_device *v4l2_dev); struct v4l2_subdev
struct v4l2_subdev子设备负责实现具体的功能。
子设备驱动可使用如下函数初始化 v4l2_subdev 结构体
v4l2_subdev_init(sd, ops);
向 v4l2_device 注册 v4l2_subdev
int err v4l2_device_register_subdev(v4l2_dev, sd);
注销子设备则可用如下函数
v4l2_device_unregister_subdev(sd);
此后子设备模块就可卸载且 sd-dev NULL。 要实现的主要函数
video_device-v4l2_file_operations
实现文件类操作比如 open,close,read,write,mmap 等。但是 ioctl 是不需要实现的一般都是用 video_ioctl2 代替。 .unlocked_ioctl video_ioctl2,
video_device-v4l2_ioctl_ops
V4L2 导出给应用层使用的所有 ioctl。只要实现需要用的,如: v4l2_subdev-v4l2_subdev_ops 及其子函数: 必须实现的: v4l2_subdev_core_ops 其它可按需选择,如: v4l2_subdev_video_ops V4L2 应用层实现
V4L2 是一个字符设备通过设备文件向应用层提供各种功能。应用层可以像操作普通文件一样 open/close V4L2 设备文件而 V4L2 的大部分功能都是通过设备文件的 ioctl 导出的。
IOCTL 命令分类
功能查询相关 优先级相关 视频捕获相关 TV 视频相关 输入输出相关 控制相关 杂项 V4l2 设备的基本操作流程
打开并获取设备属性设置帧格式设置帧缓冲开始进行视频流采集停止采集关闭设备 高通平台 V4L2 架构实现
驱动层实现
驱动对应用层提供的设备节点V4L2 相关设备文件: 其中部分子设备类型如下: //未完待续...
