Linux USB摄像头采集保存bmp图片
操作摄像头是基于V4L2提供的系统调用，步骤大体如下：
1、打开设备 open
2、查询设备信息和能力,用到的结构体为struct v4l2_capability
用到的ioctl命令为 VIDIOC_QUERYCAP
struct v4l2_capability {
__u8 driver[16]; /* i.e. "bttv" */
__u8 card[32]; /* i.e. "Hauppauge WinTV" */
__u8 bus_info[32]; /* "PCI:" + pci_name(pci_dev) */
__u32 version; /* should use KERNEL_VERSION() */
__u32 capabilities; /* Device capabilities */
__u32 reserved[4];
};void capabilityCamera()
{
struct v4l2_capability cap;
ioctl(fd, VIDIOC_QUERYCAP, &cap);
printf("--------------capability------------------\n");
printf("driver:%s \ncard:%s \ncapabilities:%x\n",cap.driver,cap.card,cap.capabilities);
}保证设备使用的driver为uvcvideo。
3、查看设备支持的数据格式
用到的结构体为 struct v4l2_fmtdesc
ioctl命令为：VIDIOC_ENUM_FMT
struct v4l2_fmtdesc {
__u32 index; /* Format number */
enum v4l2_buf_type type; /* buffer type */
__u32 flags;
__u8 description[32]; /* Description string */
__u32 pixelformat; /* Format fourcc */
__u32 reserved[4];
};void enumfmtCamera()
{
int ret;
int i;
memset(&fmtdesc, 0, sizeof(fmtdesc));
fmtdesc.index = 0;
fmtdesc.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; /* type全部使用V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE */
printf("-------------VIDIOC_ENUM_FMT--------------\n");
/* 循环输出所有支持的格式 */
while((ioctl(fd, VIDIOC_ENUM_FMT, &fmtdesc)) != -1)
{
printf("index:%d \npixelformat:%c%c%c%c \ndescription:%s\n",fmtdesc.index, fmtdesc.pixelformat&0xff,(fmtdesc.pixelformat>>8)&0xff,(fmtdesc.pixelformat>>16)&0xff,
(fmtdesc.pixelformat>>24)&0xff,fmtdesc.description);
fmtdesc.index++;
}
}执行这个函数，输出摄像头支持的格式。这是我的摄像头格式，支持MJPEG和YUV4：2：2两个数据格式输出。我们将使用第二种格式。
4、在使用摄像头前，要设置好视频格式
用到结构体为struct v4l2_format
用到的ioctl命令为：VIDIOC_S_FMT
struct v4l2_format {
enum v4l2_buf_type type; /* 类型设置为V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE */
union {
struct v4l2_pix_format pix; /* V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE */
struct v4l2_pix_format_mplane pix_mp; /* V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE_MPLANE */
struct v4l2_window win; /* V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OVERLAY */
struct v4l2_vbi_format vbi; /* V4L2_BUF_TYPE_VBI_CAPTURE */
struct v4l2_sliced_vbi_format sliced; /* V4L2_BUF_TYPE_SLICED_VBI_CAPTURE */
__u8 raw_data[200]; /* user-defined */
} fmt;
};int setfmtCamera()
{
int ret;
struct v4l2_format format;
format.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
format.fmt.pix.width = width;
format.fmt.pix.height = height; /* 设置摄像头数据的宽和高 */
format.fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_YUYV; /* 设置为yuyv格式数据 */
format.fmt.pix.field = V4L2_FIELD_INTERLACED;
ret = ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &format);
if(ret < 0){
printf("VIDIOC_S_FMT fail\n");
return -1;
}
/* 设置好格式只有，get一下格式，看看是否设置成功 */
memset(&format, 0, sizeof(format));
format.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
ret = ioctl(fd, VIDIOC_G_FMT, &format);
if(ret < 0)
{
printf("VIDIOC_G_FMT fail\n");
return -1;
}
printf("-----------------VIDIOC_G_FMT----------------------\n");
printf("width:%d \nheight:%d \ntype:%x pixelformat:%c%c%c%c\n",format.fmt.pix.width,format.fmt.pix.height,
format.type,format.fmt.pix.pixelformat&0xff,(format.fmt.pix.pixelformat>>8)&0xff,(format.fmt.pix.pixelformat>>16)&0xff,
(format.fmt.pix.pixelformat>>24)&0xff);
return 0;
}代码中的宽度和高度可以通过lsusb -v -d 摄像头产商id:设备id 查考到具体信息。此处使用640*480，大多摄像头都支持。
5、申请内存缓冲区并进行内存映射到用户空间
用到的结构体为:struct v4l2_requestbuffers struct v4l2_buffer
ioctl命令为：VIDIOC_REQBUFS VIDIOC_QUERYBUF
struct v4l2_requestbuffers {
__u32 count;
enum v4l2_buf_type type;
enum v4l2_memory memory;
__u32 reserved[2];
};申请缓冲区的数量一般不止一个，但也通常不超过5个。申请三或四个合适。
int initmmap()
{
struct v4l2_requestbuffers reqbuf;
int i, ret;
reqbuf.count = videocount;
reqbuf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
reqbuf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
/* 申请缓冲区 */
ret = ioctl(fd, VIDIOC_REQBUFS, &reqbuf);
if(0 != ret){
printf("VIDIOC_REQBUFS fail\n");
return -1;
}
/* 查询缓冲区分配的地址并进行映射 */
printf("----------------mmap----------------\n");
for(i =0; i < reqbuf.count; i++){
struct v4l2_buffer buf;
memset(&buf, 0, sizeof(buf));
buf.index = i;
buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
ret = ioctl(fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf);
framebuf[i].length = buf.length;
framebuf[i].start = mmap(NULL, buf.length, PROT_READ|PROT_WRITE,
MAP_SHARED, fd, buf.m.offset);
if(framebuf[i].start == MAP_FAILED){
perror("mmap fail.\n");
return -1;
}
printf("start:%x length:%d\n",(unsigned int)framebuf[i].start,framebuf[i].length);
}
return 0;
}6、开始视频流采集
使用到的结构体为：struct v4l2_buffer
使用的ioctl命令为：VIDIOC_QBUF VIDIOC_STREAMON
static int startcap()
{
int ret = -1, i = 0;
/* 将缓冲区放入队列，以排队获取视频数据 */
for(i=0;i < videocount; i++){
memset(&buf, 0, sizeof(buf));
buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
buf.index = i;
ret = ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf);
if(0 != ret){
perror("VIDIOC_QBUF fail.\n");
return -1;
}
}
/* 开始视频流传输 */
enum v4l2_buf_type type;
type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
ret = ioctl(fd, VIDIOC_STREAMON, &type);
return 0;
}7、使用poll查询缓冲区时候有数据了，有就取出缓冲区，读出其中数据。然后将YUV422数据格式转成RGB格式，进行保存。读完数据后将缓冲区再次放入队列。
8、关闭流传输，释放申请的内存，关闭设备。
操作结束。
可以使用下面命令拷贝源码：
git clone https://github.com/zhangdalei/v4l2-.git整体代码的功能是从摄像头读取数据并保存在连续的10张bmp图片中。代码在我的Ubuntu14.04使用时，读取数据有问题，图片不完整。但在我的开发板上，读取并保存为正常的图片。初步判断是我的摄像头和我的Unbuntu中的驱动不太适配，驱动上报的数据就有问题。因为我用ubuntu自带的摄像头软件调摄像头图像也不完整。
/**
操作步骤：
1. 打开设备文件。 int fd=open(”/dev/video0″,O_RDWR);
2. 取得设备的capability，看看设备具有什么功能，比如是否具有视频输入,或者音频输入输出等。VIDIOC_QUERYCAP,struct v4l2_capability
3. 选择视频输入，一个视频设备可以有多个视频输入。VIDIOC_S_INPUT,struct v4l2_input
4. 设置视频的制式和帧格式，制式包括PAL，NTSC，帧的格式个包括宽度和高度等。
VIDIOC_S_STD,VIDIOC_S_FMT,struct v4l2_std_id,struct v4l2_format
5. 向驱动申请帧缓冲，一般不超过5个。struct v4l2_requestbuffers
6. 将申请到的帧缓冲映射到用户空间，这样就可以直接操作采集到的帧了，而不必去复制。mmap
7. 将申请到的帧缓冲全部入队列，以便存放采集到的数据.VIDIOC_QBUF,struct v4l2_buffer
8. 开始视频的采集。VIDIOC_STREAMON
9. 出队列以取得已采集数据的帧缓冲，取得原始采集数据。VIDIOC_DQBUF
10. 将缓冲重新入队列尾,这样可以循环采集。VIDIOC_QBUF
11. 停止视频的采集。VIDIOC_STREAMOFF
12. 关闭视频设备。close(fd);
*/
#include