//四字符代码，为了标示视频数据流格式 //在次文件的下，比如大家熟悉的mjpeg //#define V4L2_PIX_FMT_MJPEG v4l2_fourcc(‘M‘, ‘J‘, ‘P‘, ‘G‘) /* Motion-JPEG */ /* Four-character-code (FOURCC) */ #define v4l2_fourcc(a, b, c, d) ((__u32)(a) | ((__u32)(b) << 8) | ((__u32)(c) << 16) | ((__u32)(d) << 24))
/*
* F O R M A T E N U M E R A T I O N
*/
struct v4l2_fmtdesc {
__u32 index; /* Format number */ //格式索引
enum v4l2_buf_type type; /* buffer type */ //缓冲类型
/*
ioctl会根据这个type选择对应的函数，例如VIDIOC_ENUM_FMT时type为V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE，
那么就会调用 int (*vidioc_enum_fmt_vid_cap)(struct file *file, void *fh, struct v4l2_fmtdesc *f);
enum v4l2_buf_type {
V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE = 1,
V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT = 2,
V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OVERLAY = 3,
V4L2_BUF_TYPE_VBI_CAPTURE = 4,
V4L2_BUF_TYPE_VBI_OUTPUT = 5,
V4L2_BUF_TYPE_SLICED_VBI_CAPTURE = 6,
V4L2_BUF_TYPE_SLICED_VBI_OUTPUT = 7,
V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT_OVERLAY = 8,
V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE_MPLANE = 9,
V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT_MPLANE = 10,
V4L2_BUF_TYPE_PRIVATE = 0x80,
};
*/
__u32 flags;//标志
__u8 description[32]; /* Description string */ //描述
__u32 pixelformat; /* Format fourcc */ //用定义好的的宏v4l2_fourcc
__u32 reserved[4];
};
//经常在应用层使用VIDIOC_ENUM_FMT去获取支持的格式，主要就是获取这个结构体。有的可能支持几种格式，可以通过
//设置v4l2_fmtdesc对应的index去获取。
/**
* struct v4l2_format - stream data format
* @type: type of the data stream
* @pix: definition of an image format
* @pix_mp: definition of a multiplanar image format
* @win: definition of an overlaid image
* @vbi: raw VBI capture or output parameters
* @sliced: sliced VBI capture or output parameters
* @raw_data: placeholder for future extensions and custom formats
*/
//这个结构体在设置格式和获取当然格式时会用到。
struct v4l2_format {
enum v4l2_buf_type type;//类型，已说过
union {
struct v4l2_pix_format pix; /* V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE */
struct v4l2_pix_format_mplane pix_mp; /* V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE_MPLANE */
struct v4l2_window win; /* V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OVERLAY */
struct v4l2_vbi_format vbi; /* V4L2_BUF_TYPE_VBI_CAPTURE */
struct v4l2_sliced_vbi_format sliced; /* V4L2_BUF_TYPE_SLICED_VBI_CAPTURE */
__u8 raw_data[200]; /* user-defined */
} fmt;
};
下面我们重点说union中的东西，vbi就不说了
struct v4l2_pix_format {
__u32 width; //宽
__u32 height; //高
__u32 pixelformat;//图素格式， rgb565 rgb888 yuv422 yuv420等等
enum v4l2_field field; //场格式，下面详细说
__u32 bytesperline; /* for padding, zero if unused */ //表明缓冲区中有多少字节用于表示图像中一行像素的所有像素值。
//由于一个像素可能有多个字节表示,所以 bytesPerLine 可能是字段 width 值的若干倍
__u32 sizeimage;//图像大小
enum v4l2_colorspace colorspace;//色彩空间 SMPTE170M等 http://linuxtv.org/downloads/v4l-dvb-apis/colorspaces.html介绍了转换方法
//http://vektor.theorem.ca/graphics/ycbcr/介绍
__u32 priv; /* private data, depends on pixelformat */
};
enum v4l2_field {
V4L2_FIELD_ANY = 0, /* driver can choose from none,
top, bottom, interlaced
depending on whatever it thinks
is approximate ...
V4L2_FIELD_NONE = 1, /* this device has no fields ...
V4L2_FIELD_TOP = 2, /* top field only
V4L2_FIELD_BOTTOM = 3, /* bottom field only
V4L2_FIELD_INTERLACED = 4, /* both fields interlaced
V4L2_FIELD_SEQ_TB = 5, /* both fields sequential into one
buffer, top-bottom order
V4L2_FIELD_SEQ_BT = 6, /* same as above + bottom-top order
V4L2_FIELD_ALTERNATE = 7, /* both fields alternating into
separate buffers
V4L2_FIELD_INTERLACED_TB = 8, /* both fields interlaced, top field
first and the top field is
transmitted first
V4L2_FIELD_INTERLACED_BT = 9, /* both fields interlaced, top field
first and the bottom field is
transmitted first
};
隔行和逐行：video的帧可区分为隔行和逐行： 逐行顺序的传输一帧所有的行，而隔行则把一帧划分成两个fields，分别保存帧的奇数行和偶数行，被称作奇场和偶场. 阴极射线电视机需要交替的显示两场来组成一个完整的帧，交替的时延需要我们交替的传输奇场和偶场。这个奇怪技术的引入是因为：在刷新率接近电影时，图片会消退的过快。使用奇偶场可以避免使用双倍的buffer以及额外的带宽需求。
瞬间序：首先要明确模拟camera（数字摄像头不在这个讨论之列。）并不是在同一时间曝光一帧，camera通过场来传输这些帧的，这些场是在不同瞬间拍摄的。屏幕上的一个运动对象因此会在两个field之间产生动画效果。这种情况下需要识别哪一帧更老一点，也称作“瞬间序”。
顶场和低场：当驱动通过场提供或者接收images，应用应该知道如何通过这些场组合成帧，通过划分为top bottom 场，顶场的第一行是帧的第一行，底场的第一行是帧的第二行。然而因为field是一个跟着一个拍的，争论帧是由top还是bottom开始的是没意义的，任何两个相邻的top bottom场, 或者 bottom top场都可以组成一个有效的帧。与直觉相反，top 场不一定排在bottom前面, top和bottom到底谁先谁后，是由video标准决定的。因此要区分瞬间序和空间序，下面的图会给出清晰的解释。
我只说一下：PAL + V4L2_FIELD_INTERLACED_BT
从上图看PAL下 top: 红绿红 bottom:蓝黄蓝
V4L2_FIELD_INTERLACED_BT是两场隔行扫描，top在先，bottom场先发送
那就会是黄红蓝绿，就出现了红黄和绿蓝彩条。其他的自己分析吧!
struct v4l2_plane_pix_format {
__u32 sizeimage; //被使用层的最大字节数
__u16 bytesperline;//每行字节数
__u16 reserved[7];
} __attribute__ ((packed));
/**
* struct v4l2_pix_format_mplane - multiplanar format definition
* @width: image width in pixels
* @height: image height in pixels
* @pixelformat: little endian four character code (fourcc)
* @field: field order (for interlaced video)
* @colorspace: supplemental to pixelformat
* @plane_fmt: per-plane information
* @num_planes: number of planes for this format
*/
struct v4l2_pix_format_mplane {
__u32 width; //宽
__u32 height; //高
__u32 pixelformat; //像素格式 fourcc定义
enum v4l2_field field; //见struct v4l2_pix_format
enum v4l2_colorspace colorspace; //struct v4l2_pix_format
struct v4l2_plane_pix_format plane_fmt[VIDEO_MAX_PLANES]; //每平面信息
__u8 num_planes; //此格式的平面数
__u8 reserved[11];
} __attribute__ ((packed));
多层的格式有，只是举几个例子
/* two non contiguous planes - one Y, one Cr + Cb interleaved */ //两层的 #define V4L2_PIX_FMT_NV12M v4l2_fourcc(‘N‘, ‘M‘, ‘1‘, ‘2‘) /* 12 Y/CbCr 4:2:0 */ #define V4L2_PIX_FMT_NV12MT v4l2_fourcc(‘T‘, ‘M‘, ‘1‘, ‘2‘) /* 12 Y/CbCr 4:2:0 64x32 macroblocks */ /* three non contiguous planes - Y, Cb, Cr */ //三层的 #define V4L2_PIX_FMT_YUV420M v4l2_fourcc(‘Y‘, ‘M‘, ‘1‘, ‘2‘) /* 12 YUV420 planar */
struct v4l2_clip {
struct v4l2_rect c;
struct v4l2_clip __user *next;
};
//这是video overlay使用的结构体
struct v4l2_window {
struct v4l2_rect w; //窗口位置
enum v4l2_field field; //也说过
__u32 chromakey; //色度:色调和饱和度
struct v4l2_clip __user *clips; //剪切
__u32 clipcount; //剪切计数
void __user *bitmap; //每个位对应覆盖图像的一个像素，此位置一时对应像素才显示。
__u8 global_alpha; //全局alpha值
};
vbi不说了