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V4L2应用程序开发-- 控制流程

news 来源：原创 2025/8/13 8:02:16

使用摄像头时，我们可以调整很多参数，比如：

  • 对于视频流本身：

    • 设置格式：比如V4L2_PIX_FMT_YUYV、V4L2_PIX_FMT_MJPEG、V4L2_PIX_FMT_RGB565

    • 设置分辨率：1024*768等

  • 对于控制部分：

    • 调节亮度

    • 调节对比度

    • 调节色度

2.1 APP接口

就APP而言，对于这些参数有3套接口：查询或枚举(Query/Enum)、获得(Get)、设置(Set)。

2.1.1 数据格式

以设置数据格式为例，可以先枚举：

还可以获得当前的格式：

也可以设置当前的格式：

2.1.3 其他参数

如果每一参数都提供一系列的ioctl cmd，那使用起来很不方便。

对于这些参数，APP使用对应ID来选中它，然后使用VIDIOC_QUERYCTRL、VIDIOC_G_CTRL、VIDIOC_S_CTRL来操作它。

不同参数的ID值不同。

以亮度Brightness为例，有如下调用方法:

  • 查询：

获得当前值 ：

2.2 理解接口

2.2.1 概念

以USB摄像头为例，它的内部结构如下：

一个USB摄像头必定有一个VideoControl接口，用于控制。有0个或多个VideoStreaming接口，用于传输视频。

在VideoControl内部，有多个Unit或Terminal，上一个Unit或Terminal的数据，流向下一个Unit或Terminal，多个Unit或Terminal组成一个完整的UVC功能设备。

2.2.2 操作方法

我们使用ioctl操作设备节点"/dev/video0"时，不同的ioctl操作的可能是VideoControl接口，或者VideoStreaming接口。

跟视频流相关的操作，比如：VIDIOC_ENUM_FMT、VIDIOC_G_FMT、VIDIOC_S_FMT、VIDIOC_STREAMON、VIDIOC_STREAMOFF，是操作VideoStreaming接口。

 

其他ioctl，大多都是操作VideoControl接口。

从底层驱动和硬件角度看，要操作VideoControl接口，需要指明：

  • entity：你要操作哪个Terminal或Unit，比如PU

  • Control Selector：你要操作entity里面的哪个控制项？比如亮度PU_BRIGHTNESS_CONTROL

  • 控制项里哪些位：比如CT(Camera Terminal)里的CT_PANTILT_RELATIVE_CONTROL控制项对应32位的数据，其中前16位对应PAN控制(左右转动)，后16位对应TILE控制(上下转动)

但是APP不关注这些细节，使用一个ID来指定entity、Control Selector、哪些位：

但是有了上述知识后，我们才能看懂mjpg-streamer的如下代码：

  • XU：使用比较老的UVC驱动时，需要APP传入厂家的XU信息；新驱动里可以解析出XU信息，无需APP传入

 

 

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