这一部分将会介绍如何在linux中对电视卡编程。
开始已经提到过，电视卡使用的是video for linux驱动，简称v4l，实际上，现在已经有了video for linux two驱动 ,即v4l2.它解决了v4l中存在的一些问题，并且提高了硬件性能。但是，目前来说，v4l2仍然没有集成到linux的内核中，要使用v4l2的话，只有去下载v4l2补丁了，以下如无特别说明，所涉及的内容只针对v4l设备而言。
我们都知道，在linux中，为了屏蔽用户对设备访问的复杂性，采用了设备文件，即可以通过像访问普通文件一样的方式来对设备进行访问读写。电视卡在linux中和打印机，鼠标一样，属于字符设备。其主设备号是81，在实际操作上，访问控制电视卡也和一般的设备文件没有什么不同。用open打开设备， int fd;
fd = open(\
用一系列的ioctl发命令控制设备。v4l支持的ioctl命令大概有二十几个，为了尽快的编出一个 简单的图象捕捉程序，让我们先来看看几个主要的命令：
1. ioctl(fd,VIDIOCGCAP,&cap);
该命令主要是为了获取电视卡的功能信息。例如电视卡的名称，类型，channel等。参数cap是一个结构，当ioctl命令返回时，结构的各成员就被赋值了，结构体的定义为： struct video_capability {
char name[32]; int type;
int channels; /* Num channels */ int audios; /* Num audio devices */ int maxwidth; /* Supported width */ int maxheight; /* And height */
int minwidth; /* Supported width */ int minheight; /* And height */ };
channel 指的是有几个信号输入源，例如television,composite,s-video等。
2.ioctl(fd,VIDIOCGCHAN,&vc) 3.ioctl(fd,VIDIOCSCHAN.&vc)
这两个命令用来取得和设置电视卡的channel信息，例如使用那个输入源，制式等。 vc 是一个video_channel结构，其定义为： struct video_capability {
char name[32]; int type;
int channels; /* Num channels */ int audios; /* Num audio devices */ int maxwidth; /* Supported width */ int maxheight; /* And height */
int minwidth; /* Supported width */ int minheight; /* And height */ };
struct video_channel {
int channel; char name[32];
int tuners;//number of tuners for this input __u32 flags;
__u16 type;
__u16 norm; };
成员channel代表输入源，通常，0: television 1:composite1 2:s-video
name 表示该输入源的名称。
norm 表示制式，通常，0:pal 1:ntsc 2:secam 3:auto
4. ioctl(fd,VIDIOCGMBUF,*mbuf)
获得电视卡缓存的信息，参数mbuf是video_mbuf结构。其定义如下： struct video_mbuf {
int size; /* Total memory to map */ int frames; /* Frames */ int offsets[VIDEO_MAX_FRAME]; };
size是缓存的大小，frames表明该电视卡的缓存可以容纳的帧数，数组offsets则表明 对应一帧的起始位置，0帧对应offsets[0],1帧对应offsets[1]....
执行完该命令后，就可以用mmap函数将缓存映射到内存中了。大致用法可以参考以下的代 码
struct video_mbuf mbuf; unsigned char *buf1,*buf2;
if(ioctl(fd,VIDIOCGMBUF,&mbuf)<0) {
perror(\ return -1; }
printf(\
buf1 = (unsigned char*)mmap(0,mbuf.size,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd.0);
buf1 = buf1 + mbuf.offset[0];
buf2 = buf1 + mbuf.offset[1];//当然，如果mbuf.frames=1,就不需要下面的了。 ......
5. ioctl(fd.VIDIOCMCAPTURE，&mm)
启动硬件去捕捉图象，mm 是video_mmap 结构，设置捕捉图象需要设置的信息。结构体 如下定义：
struct video_mmap {
unsigned int frame; /* Frame (0 - n) for double buffer */
int height,width;
unsigned int format; /* should be VIDEO_PALETTE_* */ };
frame :设置当前是第几帧
height,width:设置图象的高和宽。 format :颜色模式
要注意的是，该命令是非阻塞的，也就是说，它仅仅设置了硬件，而不负责是否捕捉到图象。 要确定是否捕捉到图象，要用到下一个命令。
6. ioctl(fd,VIDIOCSYNC,&frame)
等待捕捉到这一帧图象。frame 是要等待的图象，它的值应和上一个命令中设置的frame相对应。
好了，说了这么多，读者大概也对视频捕捉有了一个了解，是不是想亲自动手试一下，那就让我们 开始实际程序的编写吧。
下面我们会编一个程序，将捕捉到的图象存为jpeg文件。为此，还要向大家介绍一个函数，
int write_jpeg(char *filename,unsigned char *buf,int quality,int width, int height, int gray) {
struct jpeg_compress_struct cinfo; struct jpeg_error_mgr jerr; FILE *fp; int i;
unsigned char *line; int line_length;
if (NULL == (fp = fopen(filename,\ {
fprintf(stderr,\open %s: %s\\n\ return -1; }
cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr); jpeg_create_compress(&cinfo); jpeg_stdio_dest(&cinfo, fp); cinfo.image_width = width; cinfo.image_height = height;
cinfo.input_components = gray ? 1: 3;
cinfo.in_color_space = gray ? JCS_GRAYSCALE: JCS_RGB; jpeg_set_defaults(&cinfo);
jpeg_set_quality(&cinfo, quality, TRUE); jpeg_start_compress(&cinfo, TRUE);
line_length = gray ? width : width * 3;
for (i = 0, line = buf; i < height; i++, line += line_length) jpeg_write_scanlines(&cinfo, &line, 1);
jpeg_finish_compress(&(cinfo)); jpeg_destroy_compress(&(cinfo)); fclose(fp);
return 0; }
这个函数很通用，它的作用是把buf中的数据压缩成jpeg格式。
/* 下面是一个完整的程序 test.c * gcc test.c -o test -ljpeg */
#include
#include
#include
#include
#define WIDTH 320 #define HEIGHT 240
#define V4L_DEVICE \
main() {
unsigned char* buf; int i,j; int fd;
int re;
struct video_capability vcap; struct video_channel vc; struct video_mbuf mbuf; struct video_mmap mm;
fd = open(V4L_DEVICE, O_RDWR); if(fd<=0) {
perror(\ exit(1); }
if(ioctl(fd, VIDIOCGCAP, &vcap)<0) {
perror(\ exit(1); }
fprintf(stderr,\
for(i=0;i vc.channel = i; if(ioctl(fd, VIDIOCGCHAN, &vc)<0) { perror(\ exit(1); } fprintf(stderr,\ } vc.channel =1; vc.norm=1; if(ioctl(fd, VIDIOCSCHAN, &vc) < 0) { perror(\ exit(1); } if(ioctl(fd, VIDIOCGMBUF, &mbuf) < 0) { perror(\ exit(1); } fprintf(stderr,\ buf = (unsigned char*)mmap(0, mbuf.size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0); if((int)buf < 0) { perror(\ exit(1); } mm.frame = 0; mm.height = HEIGHT; mm.width = WIDTH; mm.format = VIDEO_PALETTE_RGB24; if(ioctl(fd, VIDIOCMCAPTURE, &mm)<0) { perror(\ exit(1); } if(ioctl(fd, VIDIOCSYNC, &mm.frame)<0) { perror(\ exit(1); } if(-1 == (write_jpeg(\{ printf(\ exit(1); } munmap(buf,mbuf.size); close(fd); }