背景：
V4L2是V4L的升级版本，为linux下视频设备程序提供了一套接口规范。包括一套数据结构和底层V4L2驱动接口。
一般操作流程（视频设备）：
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（可选）
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。
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);
V4L2 API及数据结构
1、常用的结构体在内核目录include/linux/videodev2.h中定义
struct v4l2_requestbuffers reqbufs;//向驱动申请帧缓冲的请求，里面包含申请的个数 struct v4l2_capability cap;//这个设备的功能，比如是否是视频输入设备 struct v4l2_input input; //视频输入 struct v4l2_standard std;//视频的制式，比如PAL，NTSC struct v4l2_format fmt;//帧的格式，比如宽度，高度等 struct v4l2_buffer buf;//代表驱动中的一帧 v4l2_std_id stdid;//视频制式，例如：V4L2_STD_PAL_B struct v4l2_queryctrl query;//某一类型的控制 struct v4l2_control control;//具体控制的值
2、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。
3、操作流程
V4L2提供了很多访问接口，你可以根据具体需要选择操作方法。需要注意的是，很少有驱动完全实现了所有的接口功能。所以在使用时需要参考驱动源码，或仔细阅读驱动提供者的使用说明。
下面列举出一种操作的流程，供参考。
（1）打开设备文件
int fd = open(Devicename,mode); Devicename：/dev/video0、/dev/video1 …… Mode：O_RDWR [| O_NONBLOCK] 如果使用非阻塞模式调用视频设备，则当没有可用的视频数据时，不会阻塞，而立刻返回。
（2）选择视频输入
struct v4l2_input input； input.index = 0; int ret = ioctl(fd, VIDIOC_S_INPUT, &input); 一个视频设备可以有多个视频输入。如果只有一路输入，这个功能可以没有。
（3）设置视频捕获格式
struct v4l2_format fmt; fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; fmt.fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_RGB32; fmt.fmt.pix.height = height; fmt.fmt.pix.width = width; ret = ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt); if(ret) { perror("VIDIOC_S_FMT/n"); close(fd); return -1; }
（4）向驱动申请帧缓存
struct v4l2_requestbuffers req; if (ioctl(fd, VIDIOC_REQBUFS, &req) == -1) { return -1; }
v4l2_requestbuffers结构中定义了缓存的数量，驱动会据此申请对应数量的视频缓存。多个缓存可以用于建立FIFO，来提高视频采集的效率。
( 5 )获取每个缓存的信息，并mmap到用户空间
typedef struct VideoBuffer { void *start; size_t length; } VideoBuffer; VideoBuffer* buffers = calloc( req.count, sizeof(*buffers) ); struct v4l2_buffer buf; for (numBufs = 0; numBufs < req.count; numBufs++) {//映射所有的缓存 memset( &buf, 0, sizeof(buf) ); buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP; buf.index = numBufs; if (ioctl(fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf) == -1) {//获取到对应index的缓存信息，此处主要利用length信息及offset信息来完成后面的mmap操作。 return -1; } buffers[numBufs].length = buf.length; // 转换成相对地址 buffers[numBufs].start = mmap(NULL, buf.length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, buf.m.offset); if (buffers[numBufs].start == MAP_FAILED) { return -1; }
（6）开始采集视频
int buf_type= V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE； int ret = ioctl(fd, VIDIOC_STREAMON, &buf_type);
（7）取出FIFO缓存中已经采样的帧缓存
struct v4l2_buffer buf; memset(&buf,0,sizeof(buf)); buf.type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; buf.memory=V4L2_MEMORY_MMAP; buf.index=0;//此值由下面的ioctl返回 if (ioctl(fd, VIDIOC_DQBUF, &buf) == -1) { return -1; } 根据返回的buf.index找到对应的mmap映射好的缓存，取出视频数据。
（8）将刚刚处理完的缓冲重新入队列尾，这样可以循环采集
if (ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf) == -1) { return -1; }
（9）停止视频的采集
int ret = ioctl(fd, VIDIOC_STREAMOFF, &buf_type);
（10）关闭视频设备
close(fd);