一、采集数据流程
申请buffer用来放置摄像头数据
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ioctl VIDIOC_REQBUFS：申请buffer，APP可以申请很多个buffer，但是驱动程序不一定能申请到
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ioctl VIDIOC_QUERYBUF和mmap：查询buffer信息、映射
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如果申请到了N个buffer，这个ioctl就应该执行N次
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执行mmap后，APP就可以直接读写这些buffer
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ioctl VIDIOC_QBUF：把buffer放入"空闲链表"
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如果申请到了N个buffer，这个ioctl就应该执行N次
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获取数据
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ioctl VIDIOC_STREAMON：启动摄像头
存储数据
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这里是一个循环：使用poll/select监测buffer，然后从"完成链表"中取出buffer，处理后再放入"空闲链表"
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poll/select
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ioctl VIDIOC_DQBUF：从"完成链表"中取出buffer
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处理：前面使用mmap映射了每个buffer的地址，处理时就可以直接使用地址来访问buffer
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ioclt VIDIOC_QBUF：把buffer放入"空闲链表"
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ioctl VIDIOC_STREAMOFF：停止摄像头
二、代码如下：
struct v4l2_requestbuffers rb;
memset(&rb, 0,sizeof(struct v4l2_requestbuffers));
rb.count =32;
rb.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
rb.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
/*申请buffer*/
if(0 == ioctl(fd, VIDIOC_REQBUFS,&rb))
{
buf_cnt = rb.count;
for(i = 0; i<rb.count;i++)
{
struct v4l2_buffer buf;
memset(&buf, 0, sizeof(struct v4l2_buffer));
buf.index = i;
buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
if(0==ioctl(fd, VIDIOC_QUERYBUF,&buf))/*查询申请到buf是否成功*/
{
bufs[i] = mmap(0, buf.length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,fd, buf.m.offset);/*申请成功后，mmap这些buffer*/
if(bufs[i]==MAP_FAILED)
{
perror("Unable to map buffer");
return -1;
}
}
else
{
printf("can not query buffer\n");
return -1;
}
}
printf("map %d buffers ok\n",buf_cnt) ;
}
else
{
printf("can not request buffers\n ");
}
/*把所有buffer放入空闲链表中*/
for(i =0; i<buf_cnt;i++)
{
struct v4l2_buffer buf;
memset(&buf ,0, sizeof(struct v4l2_buffer));
buf.index = i;
buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
if(0 != ioctl(fd, VIDIOC_QBUF,&buf))
{
perror("Uable to queue buffer");
return -1;
}
}
printf("queue buffers ok\n");
/*启动摄像头*/
int type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
if(0 != ioctl(fd,VIDIOC_STREAMON, &type))
{
perror("Uable to start capture");
return -1;
}
printf("start capture ok\n");
while(1)
{
/*poll*/
memset(fds, 0, sizeof(fds));
fds[0].fd = fd;
fds[0].events = POLLIN;
if(1 ==poll(fds,1,-1))
{
/*把buffer取出队列*/
struct v4l2_buffer buf;
memset(&buf ,0, sizeof(struct v4l2_buffer));
buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
if(0 != ioctl(fd, VIDIOC_DQBUF,&buf))
{
perror("Unable to dequeue buffer");
return -1;
}
/*把buffer数据存为文件*/
sprintf(filename, "video_raw_DATA_%04d.jpg",file_cnt++);
int fd_file =open(filename, O_RDWR|O_CREAT,0666);
if(fd_file < 0)
{
printf("can not creat file :%s \n", filename);
return -1;
}
write(fd_file, bufs[buf.index], buf.bytesused);
close(fd_file);
/*把buffer放入队列*/
if(0 != ioctl(fd, VIDIOC_QBUF,&buf))
{
perror("Uable to queue buffer");
return -1;
}
}
}
if(0 != ioctl(fd,VIDIOC_STREAMOFF, &type));
{
perror("Uable to stop capture");
return -1;
}
printf("stop capture ok\n");
close(fd);输出结果为：将每一帧数据采集为jpg格式保存在当前目录下。
三、代码知识点补充
1、mmap（）
bufs[i] = mmap(0, buf.length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,fd, buf.m.offset);
mmap 函数用于将一个文件或设备（如视频设备）的内容映射到进程的地址空间。这样，可以通过指针直接访问文件或设备的内容，而不需要使用系统调用，如 read 或 write，从而提高了访问效率。
参数解释
- addr: 指定映射的起始地址。通常设为
0或NULL，表示由内核决定映射区域的起始地址。 - length: 要映射的文件部分的长度。这里是
buf.length，表示需要映射的缓冲区的大小。 - prot: 映射区域的保护方式。可以是以下几个值的组合：
PROT_READ：页内容可以被读取。PROT_WRITE：页内容可以被写入。PROT_EXEC：页内容可以被执行。
- flags: 映射对象的类型、映射选项和页是否可以共享等。常用值有：
MAP_SHARED：映射区内的写入数据会写回到原文件，同时对其他映射到该文件的进程可见。MAP_PRIVATE：写入数据会产生一个写时拷贝（copy-on-write），对其他映射到该文件的进程不可见。
- fd: 要映射到内存的文件描述符。这里是视频设备文件描述符
fd。 - offset: 文件映射的起始位置。通常是缓冲区的偏移量，这里是
buf.m.offset。
返回值
mmap 成功时返回映射区的指针，失败时返回 MAP_FAILED，并设置 errno 以指示错误。
2、perror（）
perror 函数是 C 标准库中的一个函数，用于输出描述最近一次函数调用发生错误的错误信息。它会根据 errno 的值输出对应的错误消息。errno 是一个全局变量，用于记录最近一次系统调用或库函数调用错误的错误码。
perror 函数根据 errno 的值，查找并输出对应的错误消息。错误消息通常来自系统定义的一系列错误描述字符串。errno 由最近一次出错的系统调用或标准库函数设置。
errno:errno是由库函数和系统调用设置的全局变量，表示上一次操作的错误码。每个错误码对应一个错误消息。- 错误消息查找：
perror根据当前errno的值，在系统预定义的错误消息列表中查找并输出相应的错误消息。
四、遇到的问题
/*启动摄像头*/
int type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
if(0 != ioctl(fd,VIDIOC_STREAMON, &type))
{
perror("Uable to start capture");
return -1;
}
printf("start capture ok\n");在if语句后误加了；分号，导致if语句判断没有执行，而perror会一直执行
我是用Windows上的vscode通过ssh链接Ubuntu开发的，VScode没有报错且交叉编译也通过了，所以执行后一直报错Uable to start capture: Invalid argument
