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V4L2是Video for linux2的简称，是 linux 中关于视频设备的内核驱动框架。
camera 驱动就采用了 V4L2框架，貌似收音机驱动也可以采用V4L2框架，因为我在V4L2部分看到了收音机相关的代码，但是没有深入研究，此处就不做讨论，本篇讨论摄像头驱动。
制式和帧格式是两个东西，制式是指PAL，NTSC这些东西；帧格式是指图像的宽度、高度等这些东西。
摄像头主要采用PAL和NTSC制式，采用PAL制式的摄像头为模拟摄像头，采用NTSC制式的摄像头为数字摄像头。
CSI和DPI是MIPI标准的一种，因为MIPI在移动领域应用范围太广了，各种外围设备都可以用它来传输信息，所以，MIPI联盟给不同的外设接口定义了版本名，CSI是for Camera的，DPI是for Display的。
在正式看代码之前，将一些结构体、变量、接口进行注释，有助于看代码时的流畅。
常用的结构体在内核目录include/linux/videodev2.h中定义
struct v4l2_requestbuffers //申请帧缓冲，对应命令VIDIOC_REQBUFS struct v4l2_capability //视频设备的功能，对应命令VIDIOC_QUERYCAP struct v4l2_input //视频输入信息，对应命令VIDIOC_ENUMINPUTstruct v4l2_standard //视频的制式，比如PAL，NTSC，对应命令VIDIOC_ENUMSTD struct v4l2_format //帧的格式，对应命令VIDIOC_G_FMT、VIDIOC_S_FMT等struct v4l2_buffer //驱动中的一帧图像缓存，对应命令VIDIOC_QUERYBUF struct v4l2_crop //视频信号矩形边框v4l2_std_id //视频制式
常用的IOCTL接口命令也在include/linux/videodev2.h中定义
VIDIOC_REQBUFS //分配内存 VIDIOC_QUERYBUF //把VIDIOC_REQBUFS中分配的数据缓存转换成物理地址 VIDIOC_QUERYCAP //查询驱动功能 VIDIOC_ENUM_FMT //获取当前驱动支持的视频格式 VIDIOC_S_FMT //设置当前驱动的频捕获格式 VIDIOC_G_FMT //读取当前驱动的频捕获格式 VIDIOC_TRY_FMT //验证当前驱动的显示格式 VIDIOC_CROPCAP //查询驱动的修剪能力 VIDIOC_S_CROP //设置视频信号的矩形边框 VIDIOC_G_CROP //读取视频信号的矩形边框VIDIOC_QBUF //把数据从缓存中读取出来 VIDIOC_DQBUF //把数据放回缓存队列 VIDIOC_STREAMON //开始视频显示函数 VIDIOC_STREAMOFF //结束视频显示函数 VIDIOC_QUERYSTD //检查当前视频设备支持的标准，例如PAL或NTSC。
V4L2规范中不仅定义了通用API元素(Common API Elements)，图像的格式(Image Formats)，输入/输出方法(Input/Output)，还定义了Linux内核驱动处理视频信息的一系列接口(Interfaces)，这些接口主要有：
Video Capture Interface 视频采集接口，这种接口应用于摄像头 Video Output Interface 视频输出接口，将静止图像或图像序列编码为模拟视频信号，通过此接口，应用程序可以控制编码过程并将图像从用户空间移动到驱动程序Video Overlay Interface 视频覆盖/预览接口，可以将采集到的视频数据直接传输到显示设备，不需要cpu参与，这种方式的显示图像的效率比其他方式高得多Video Output Overlay Interface 视频输出覆盖接口 Codec Interface 编解码接口
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0~63
Video 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VBI（Vertical 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224~255
Radio 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支持内存映射方式(mmap)和直接读取方式(read)来采集数据，前者一般用于连续视频数据的采集，后者常用于静态图片数据的采集，本文重点讨论内存映射方式的视频采集。
帧传输：使用read和write方法，每一帧都要通过I/O操作在用户和内核空间之间拷贝数据。
流传输：用户与内核空间之间交换缓冲区指针，这些缓冲区将被映射到应用的地址空间
流数据调用：支持流输入输出的驱动应该通知应用这一事实，方法是在“VIDIOC_QUERYCAP”下设置V4L2_CAP_STREAMING标签。
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