camera的測試程式-預覽的儲存
step1: 開啟視訊裝置
static int video_open(const char *devname) { struct v4l2_capability cap; int dev, ret; dev = open(devname, O_RDWR); if (dev < 0) { TestAp_Printf(TESTAP_DBG_ERR, "Error opening device %s: %d.\n", devname, errno); return dev; } memset(&cap, 0, sizeof cap); ret = ioctl(dev, VIDIOC_QUERYCAP, &cap); if (ret < 0) { TestAp_Printf(TESTAP_DBG_ERR, "Error opening device %s: unable to query device.\n", devname); close(dev); return ret; } }
step2: Set the video format
static int video_set_format(int dev, unsigned int w, unsigned int h, unsigned int format) { struct v4l2_format fmt; int ret; memset(&fmt, 0, sizeof fmt); fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; fmt.fmt.pix.width = w; fmt.fmt.pix.height = h; fmt.fmt.pix.pixelformat = format; fmt.fmt.pix.field = V4L2_FIELD_ANY; ret = ioctl(dev, VIDIOC_S_FMT, &fmt); if (ret < 0) { TestAp_Printf(TESTAP_DBG_ERR, "Unable to set format: %d.\n", errno); return ret; } TestAp_Printf(TESTAP_DBG_FLOW, "Video format set: width: %u height: %u buffer size: %u\n", fmt.fmt.pix.width, fmt.fmt.pix.height, fmt.fmt.pix.sizeimage); return 0; }
step3: Set the frame rate
static int video_set_framerate(int dev, int framerate) { struct v4l2_streamparm parm; int ret; memset(&parm, 0, sizeof parm); parm.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; ret = ioctl(dev, VIDIOC_G_PARM, &parm); if (ret < 0) { TestAp_Printf(TESTAP_DBG_ERR, "Unable to get frame rate: %d.\n", errno); return ret; } TestAp_Printf(TESTAP_DBG_FLOW, "Current frame rate: %u/%u\n", parm.parm.capture.timeperframe.numerator, parm.parm.capture.timeperframe.denominator); parm.parm.capture.timeperframe.numerator = 1; parm.parm.capture.timeperframe.denominator = framerate; ret = ioctl(dev, VIDIOC_S_PARM, &parm); if (ret < 0) { TestAp_Printf(TESTAP_DBG_ERR, "Unable to set frame rate: %d.\n", errno); return ret; } ret = ioctl(dev, VIDIOC_G_PARM, &parm); if (ret < 0) { TestAp_Printf(TESTAP_DBG_ERR, "Unable to get frame rate: %d.\n", errno); return ret; } TestAp_Printf(TESTAP_DBG_FLOW, "Frame rate set: %u/%u\n", parm.parm.capture.timeperframe.numerator, parm.parm.capture.timeperframe.denominator); return 0; }
step4：Allocate buffers.
static int video_reqbufs(int dev, int nbufs)
{
struct v4l2_requestbuffers rb;
int ret;
memset(&rb, 0, sizeof rb);
rb.count = nbufs;
rb.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
rb.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
ret = ioctl(dev, VIDIOC_REQBUFS, &rb);
if (ret < 0) {
TestAp_Printf(TESTAP_DBG_ERR, "Unable to allocate buffers: %d.\n", errno);
return ret;
}
TestAp_Printf(TESTAP_DBG_FLOW, "%u buffers allocated.\n", rb.count);
return rb.count;
}對應的核心處理流程如下：
主要的工作，就是通過vb2_vmalloc_alloc函式中的vmalloc_user函式分配核心虛擬地址連續的記憶體（虛擬地址空間屬於（VMALLOC_START, VMALLOC_END）空間，並建立
相應的核心對映），每個這樣的記憶體塊（請求中，總共有nbufs個視訊buf），都通過struct vb2_buffer *vb結構體來表示，並將該分配的虛擬記憶體塊的開始地址和長度分別儲存在如下位置：
vb->planes[plane].mem_priv = mem_priv;//mem_priv即為vb2_vmalloc_alloc函式返回的struct vb2_vmalloc_buf *buf結構體，其中buf->vaddr指向分配的vamlloc記憶體的開始地址。
vb->v4l2_planes[plane].length = q->plane_sizes[plane];//
vb初始化完成後，會放入的buf佇列的如下位置：
最後，會設定每個vb所對應的視訊buf幀所對應的偏移地址：q->bufs[q->num_buffers + buffer] = vb;
vb->v4l2_planes[plane].length = q->plane_sizes[plane];
vb->v4l2_planes[plane].m.mem_offset = off;
off += vb->v4l2_planes[plane].length;
step5: Map the buffers.
for (i = 0; i < nbufs; ++i) {
memset(&buf0, 0, sizeof buf0);
buf0.index = i;
buf0.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
buf0.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
ret = ioctl(dev, VIDIOC_QUERYBUF, &buf0);
if (ret < 0) {
TestAp_Printf(TESTAP_DBG_ERR, "Unable to query buffer %u (%d).\n", i, errno);
close(dev);
return 1;
}
TestAp_Printf(TESTAP_DBG_FLOW, "length: %u offset: %10u -- ", buf0.length, buf0.m.offset);
mem0[i] = mmap(0, buf0.length, PROT_READ, MAP_SHARED, dev, buf0.m.offset);
if (mem0[i] == MAP_FAILED) {
TestAp_Printf(TESTAP_DBG_ERR, "Unable to map buffer %u (%d)\n", i, errno);
close(dev);
return 1;
}
TestAp_Printf(TESTAP_DBG_FLOW, "Buffer %u mapped at address %p.\n", i, mem0[i]);
}
VIDIOC_QUERYBUF的核心流程如下：
主要工作：通過使用者傳遞進來的buf index（struct v4l2_buffer *b），從buf佇列上來找到對應的struct vb2_buffer *vb;
vb = q->bufs[b->index];
然後在__fill_v4l2_buffer函式中，利用vb中的資訊來填充struct v4l2_buffer *b結構，主要包括如下資訊：
buf的長度、和儲存資料的長度和buf對應的偏移
struct v4l2_buffer *b->length = vb->v4l2_planes[0].length;
b->bytesused = vb->v4l2_planes[0].bytesused;
b->m.offset = vb->v4l2_planes[0].m.mem_offset;
在mmap之前，執行一個vidioc_querybuf的目的就是為了獲取buf對應的偏移量：b->m.offset
video mmap的核心過程如下：
其中最主要的工作：就是將之前核心分配的視訊buf對映到使用者空間，這樣使用者空間就可以直接讀取核心撲獲的視訊資料。
其中最重要的函式則是：vb2_mmap和vb2_vmalloc_mmap
關於vb2_mmap函式的描述，核心註釋有如下的表述：
/**
* vb2_mmap() - map video buffers into application address space
* @q:videobuf2 queue
* @vma:vma passed to the mmap file operation handler in the driver
*
* Should be called from mmap file operation handler of a driver.
* This function maps one plane of one of the available video buffers to
* userspace. To map whole video memory allocated on reqbufs, this function
* has to be called once per each plane per each buffer previously allocated.
*
* When the userspace application calls mmap, it passes to it an offset returned
* to it earlier by the means of vidioc_querybuf handler. That offset acts as
* a "cookie", which is then used to identify the plane to be mapped.
* This function finds a plane with a matching offset and a mapping is performed
* by the means of a provided memory operation.
*
* The return values from this function are intended to be directly returned
* from the mmap handler in driver.
*/
上面的註釋中，提到的最重要的一條就是：在執行mmap系統呼叫的時候，傳遞進去的一個offset，是作為一個cookie來使用的，表示當前是要對哪個video buffer進行對映操作。具體到vb2_mmap函式中，應用層傳遞進來的offset（buf0.m.offset）是儲存在vma->vm_pgoff變數中。
__find_plane_by_offset函式負責根據使用者空間提供的offset來找到對應的struct vb2_buffer *vb,然後直接呼叫remap_vmalloc_range函式，將vmalloc空間的記憶體直接對映到使用者空間中去，使用者空間的地址範圍在（vma->vm_start，vma->vm_end）。
step6: Queue the buffers.
for (i = 0; i < nbufs; ++i) {
memset(&buf0, 0, sizeof buf0);
buf0.index = i;
buf0.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
buf0.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
ret = ioctl(dev, VIDIOC_QBUF, &buf0);
if (ret < 0) {
TestAp_Printf(TESTAP_DBG_ERR, "Unable to queue buffer0(%d).\n", errno);
close(dev);
return 1;
}
}step7: Start streaming.
static int video_enable(int dev, int enable)
{
int type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
int ret;
ret = ioctl(dev, enable ? VIDIOC_STREAMON : VIDIOC_STREAMOFF, &type);
if (ret < 0) {
TestAp_Printf(TESTAP_DBG_ERR, "Unable to %s capture: %d.\n",
enable ? "start" : "stop", errno);
return ret;
}
return 0;
}VIDIOC_STREAMON的核心功能流程：
驅動中，會將之前通過協商設定的引數（影象格式（yuv，mjpeg，h264等），寬，高，幀率等）通過commit命令（VS_COMMIT_CONTROL ）傳送到裝置，讓其生效，並開始工作。在分配和初始bulk/iso 的urb後（包括設定urb的完成回撥函式），最後呼叫usb_submit_urb函式，將這個urb提交到usb hcd驅動核心的urb傳輸佇列中。這樣urb就可以開始收usb控制器接收到的視訊資料料。
step8: 獲取視訊幀，Dequeue a buffer，並儲存到檔案裡，然後Requeue the buffer.
for (i = 0; i < nframes; ++i) {
/* Dequeue a buffer. */
memset(&buf0, 0, sizeof buf0);
buf0.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
buf0.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
ret = ioctl(dev, VIDIOC_DQBUF, &buf0);
if (ret < 0) {
TestAp_Printf(TESTAP_DBG_ERR, "Unable to dequeue buffer0 (%d).\n", errno);
close(dev);
return 1;
}/*save image picture captured*/
if(rec_fp1 == NULL)
rec_fp1 = fopen(rec_filename, "a+b");
if(rec_fp1 != NULL)
{
fwrite(mem0[buf0.index], buf0.bytesused, 1, rec_fp1);
}
/* Requeue the buffer. */
if (delay > 0)
usleep(delay * 1000);
ret = ioctl(dev, VIDIOC_QBUF, &buf0);
if (ret < 0) {
TestAp_Printf(TESTAP_DBG_ERR, "Unable to requeue buffer0 (%d).\n", errno);
close(dev);
return 1;
}
fflush(stdout);
}struct vb2_queue *q有兩個佇列：
q->done_list： 用來連線那些已經儲存了不久前撲獲的視訊資料幀的struct vb2_buffer；
q->queued_list：用來連結那些已經空閒的struct vb2_buffer記憶體塊，當視訊資料到來時，驅動會從這個佇列中，取出一個struct vb2_buffe來儲存新到來的視訊資料，待儲存一個完整的視訊幀後，就將該struct vb2_buffe在連線到q->queued_list 佇列的同時又新增到q->done_list 佇列上，並喚醒等待佇列：q->done_wq。
針對uvc驅動，一個struct vb2_buffer視訊幀，在VIDIOC_QBUF時，他首先是放在struct vb2_queue *q->queued_list 佇列上，然後再掛在struct uvc_video_queue *queue->irqqueue佇列上，然後供uvc_video_complete函式來使用。
struct vb2_buffer 與 struct vb2_vmalloc_buf聯絡
vb2_buffer.mem 和vb2_vmalloc_buf.vaddr 都指向vmalloc記憶體塊的開始地址
vb2_buffer.length 和vb2_vmalloc_buf.size
都指向vmalloc記憶體的長度
vb2_buffer.bytesused
struct vb2_vmalloc_buf主要被memops操作時使用。
而vb2_buffer主要被用來抽象vb2_vmalloc_buf所表示的vmalloc實體記憶體。
VIDIOC_QBUF的核心流程：
大概的過程：
uvc_buffer_queue函式負責將struct vb2_buffer記憶體塊掛在struct uvc_video_queue *queue->irqqueue佇列上，
在這之前vb2_qbuf函式將struct vb2_buffer記憶體塊先是掛在struct vb2_queue *q-〉queued_list佇列上。然後就
可以供uvc的驅動在urb的完成函式中（uvc_video_complete）來使用這個佇列中的buf來填充撲獲的視訊資料了。
uvc_video_complete的流程如下：
步驟1：從struct uvc_video_queue *queue->irqqueue佇列上，取出一個空閒的記憶體塊，來儲存從urb拷貝過來的資料。
步驟3，9，10開始對視訊幀進行譯碼
步驟4：從struct uvc_video_queue *queue->irqqueue上取下一個空閒的記憶體塊，並將前一塊已經存滿一幀視訊的記憶體塊從queue->irqqueue上刪除（list_del(&buf->queue);）
並將該記憶體塊新增到struct vb2_queue *q->done_list列表中（步驟7），並喚醒等待視訊幀的使用者（wake_up(&q->done_wq);//步驟8）
VIDIOC_DQBUF的流程：
步驟5：檢查struct vb2_queue *q->done_list列表是否為空，如果為空則睡眠等待，不為空則從struct vb2_queue *q->done_list列表中取下一個視訊buf塊，並將他從q->done_list列表刪除（步驟6）
步驟9：最後將視訊buf塊同時也從struct vb2_queue *q->queued_list列表中刪除，並設定vb->state的狀態為:VB2_BUF_STATE_DEQUEUED
step9: 停止獲取視訊流
video_enable (struct vdIn *vd)
{
int type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
int ret;
ret = ioctl (vd->fd, VIDIOC_STREAMON, &type);
if (ret < 0) {
TestAp_Printf(TESTAP_DBG_ERR, "Unable to %s capture: %d.\n", "start", errno);
return ret;
}
vd->isstreaming = 1;
return 0;
}
step10： 關閉視訊裝置：
close(dev);問題1： uvc_video_decode_isoc中的urb->number_of_packets的含義