V4L2_MEMORY_MMAP

时间: 2023-10-01 14:07:27 浏览: 218
V4L2_MEMORY_MMAP是Video4Linux2（V4L2）驱动程序中的一个标志位，用于指定视频缓冲区的内存映射方式。当使用V4L2_MEMORY_MMAP时，应用程序将通过调用mmap函数将内核态内存映射到用户态，以便应用程序可以直接访问视频缓冲区。这种内存映射方式常用于视频捕获和视频播放等应用场景。
相关问题

V4L2_MEMORY_MMAP和V4L2_MEMORY_USERPTR两种方式各有什么优点？

V4L2_MEMORY_MMAP和V4L2_MEMORY_USERPTR是V4L2中常用的两种缓存方式。 V4L2_MEMORY_MMAP方式将视频数据直接映射到进程的内存空间中。这种方式的优点是速度快，因为数据不需要复制到进程内存中，而是直接在内存中进行读写操作。同时，它也是一种比较简单的实现方式，因为不需要进行额外的内存分配和释放操作。但是，这种方式需要一定的系统调用和内存管理，同时可能会产生一些安全隐患。 V4L2_MEMORY_USERPTR方式则是将视频数据缓存在用户指定的内存空间中。这种方式的优点是可以自己控制内存的分配和释放，同时也避免了安全隐患。此外，这种方式也可以用于将视频数据发送到其他进程中。但是，这种方式需要进行额外的内存分配和释放操作，同时也可能会降低性能。 因此，选择哪种方式取决于应用的具体需求和场景。如果需要速度快、实现简单，可以使用V4L2_MEMORY_MMAP方式；如果需要自己控制内存的分配和释放，或者需要将视频数据发送到其他进程中，可以考虑使用V4L2_MEMORY_USERPTR方式。

int init_camera_attribute(int fd) { int numBufs; v4l2_std_id id; struct v4l2_format fmt; struct v4l2_requestbuffers req; struct v4l2_buffer buf; //检查当前视频设备支持的标准 ioctl(fd,VIDIOC_QUERYSTD,&id); //设置视频捕获格式 memset(&fmt,0,sizeof(fmt)); fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; fmt.fmt.pix.width = 640; fmt.fmt.pix.height = 480; fmt.fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_YUYV; // fmt.fmt.pix.field = V4L2_FIELD_INTERLACED; if(ioctl(fd,VIDIOC_S_FMT,&fmt) == -1){ perror("set VIDIOC_S_FMT is fail"); exit(EXIT_FAILURE); } //分配内存 memset(&req,0,sizeof(req)); req.count = 4; req.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP; if(ioctl(fd,VIDIOC_REQBUFS,&req) == -1){ perror("set VIDIOC_REQBUFS is fail"); exit(EXIT_FAILURE); } //获取并记录缓存的物理空间 buffers = calloc(req.count,sizeof(*buffers)); for(numBufs = 0; numBufs < req.count; numBufs ++){ memset(&buf,0,sizeof(buf)); buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP; buf.index = numBufs; //读取缓存 if(ioctl(fd,VIDIOC_QUERYBUF,&buf) == -1){ perror("set VIDIOC_REQBUFS is fail"); exit(EXIT_FAILURE); } // 转换成相对地址 buffers[numBufs].length = buf.length; buffers[numBufs].start = mmap(NULL,buf.length,PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED,fd,buf.m.offset); if(buffers[numBufs].start == MAP_FAILED){ perror("mmap is fail"); exit(EXIT_FAILURE); } // 放入缓存队列 if(ioctl(fd,VIDIOC_QBUF,&buf) == -1){ perror("set VIDIOC_QBUF is fail"); exit(EXIT_FAILURE); } } return 0; }

这段代码实现了相机设备的初始化。首先通过ioctl函数调用VIDIOC_QUERYSTD查询当前相机设备支持的标准。然后通过ioctl和V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE设置视频捕获格式，包括视频的分辨率和像素格式。接着调用ioctl和VIDIOC_REQBUFS分配内存，分配4个用于视频捕获的缓冲区。在分配完成后，通过ioctl和VIDIOC_QUERYBUF获取每个缓冲区的物理地址，并调用mmap将其映射到进程的虚拟地址空间中。然后将缓冲区放入缓冲区队列中，以便之后用于视频捕获。最后返回0表示初始化成功。需要注意的是，这段代码中使用了一些V4L2 API，需要包含相应的头文件。
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//video_capture.cpp #include <iostream> #include <fstream> #include <cstring> #include <fcntl.h> #include #include <sys/ioctl.h> #include <sys/mman.h> #include <unistd.h> #include <vector> #include <chrono> // 增加时间记录功能 #define DEVICE_NAME "/dev/video0" // USB摄像头设备 #define WIDTH 640 // 图像宽度 #define HEIGHT 480 // 图像高度 #define BUFFER_COUNT 4 // 缓冲区数量 int main() { int fd = open(DEVICE_NAME, O_RDWR); if (fd < 0) { perror("打开摄像头失败"); return -1; } // 设置摄像头格式为YUYV (YUV422) struct v4l2_format fmt; memset(&fmt, 0, sizeof(fmt)); fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; fmt.fmt.pix.width = WIDTH; fmt.fmt.pix.height = HEIGHT; fmt.fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_YUYV; // YUYV是YUV422的一种 //fmt.fmt.pix.field = V4L2_FIELD_INTERLACED; fmt.fmt.pix.field =V4L2_FIELD_NONE; if (ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt) < 0) { perror("设置格式失败"); close(fd); return -1; } // 请求缓冲区 struct v4l2_requestbuffers req; memset(&req, 0, sizeof(req)); req.count = BUFFER_COUNT; req.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP; if (ioctl(fd, VIDIOC_REQBUFS, &req) < 0) { perror("请求缓冲区失败"); close(fd); return -1; } // 映射缓冲区到用户空间 std::vector<void*> buffers(BUFFER_COUNT); std::vector<struct v4l2_buffer> v4l2_buffers(BUFFER_COUNT); for (int i = 0; i < BUFFER_COUNT; ++i) { struct v4l2_buffer buf; memset(&buf, 0, sizeof(buf)); buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP; buf.index = i; if (ioctl(fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf) < 0) { perror("查询缓冲区失败"); close(fd); return -1; } buffers[i] = mmap(NULL, buf.length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, buf.m.offset); if (buffers[i] == MAP_FAILED) { perror("mmap失败"); close(fd); return -1; } v4l2_buffers[i] = buf; } // 将缓冲区入队列 for (int i = 0; i < BUFFER_COUNT; ++i) { if (ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &v4l2_buffers[i]) < 0) { perror("缓冲区入队列失败"); close(fd); return -1; } } // 开始捕获视频帧 enum v4l2_buf_type type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; if (ioctl(fd, VIDIOC_STREAMON, &type) < 0) { perror("开始捕获失败"); close(fd); return -1; } // 提示用户输入需要采集的帧数 int frameCount; std::cout << "请输入需要采集的帧数: "; std::cin >> frameCount; std::ofstream yuvFile("output.yuv", std::ios::binary); // 记录开始时间 auto startTime = std::chrono::high_resolution_clock::now(); for (int i = 0; i < frameCount; ++i) { // 捕获指定帧数 struct v4l2_buffer buf; memset(&buf, 0, sizeof(buf)); buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP; // 等待帧数据 if (ioctl(fd, VIDIOC_DQBUF, &buf) < 0) { perror("等待帧数据失败"); break; } // 保存为YUV422格式的文件 yuvFile.write(reinterpret_cast<const char*>(buffers[buf.index]), buf.bytesused); // 将缓冲区重新入队列 if (ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf) < 0) { perror("缓冲区重新入队列失败"); break; } } // 记录结束时间 auto endTime = std::chrono::high_resolution_clock::now(); // 停止捕获 if (ioctl(fd, VIDIOC_STREAMOFF, &type) < 0) { perror("停止捕获失败"); } // 释放缓冲区 for (int i = 0; i < BUFFER_COUNT; ++i) { munmap(buffers[i], v4l2_buffers[i].length); } yuvFile.close(); close(fd); // 计算并输出总时间 auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(endTime - startTime).count(); std::cout << "视频帧已成功保存为YUV422格式，总耗时: " << duration << " 毫秒." << std::endl; return 0; } 这个代码的cmake执行文件

用户提供的代码是一个视频采集程序，使用了Linux下的Video4Linux2（V4L2）接口。代码中包含了头文件如、、、等，这说明程序涉及到系统调用和硬件操作。此外，还使用了文件操作和内存映射（mmap），以及时间记录功能...

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这里使用了V4L2（Video for Linux Two）驱动程序，通过调用ioctl函数来查询缓冲区的属性和地址。对于每个缓冲区，程序首先定义一个v4l2_plane结构体数组planes，用于存储该缓冲区的平面信息。接着，程序设置buf...

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1. V4L2_MEMORY_MMAP：表示使用内存映射的方式进行缓存。应用程序可以通过mmap()系统调用将缓存映射到它的地址空间中，然后直接访问缓存中的数据。 2. V4L2_MEMORY_USERPTR：表示使用用户指针的方式进行缓存。应用...

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使用 V4L2_MEMORY_MMAP 模式映射内存（引用自 V4L2 驱动层实现[^3]）： c struct v4l2_requestbuffers req = {0}; req.count = 4; req.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; req.memory = V4L2_MEMORY_...

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req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP; if (-1 == ioctl(fd, VIDIOC_REQBUFS, &req)) { perror("VIDIOC_REQBUFS"); close(fd); exit(EXIT_FAILURE); } 上述 C 语言片段展示了初始化 v4l2_requestbuffers 结构体...

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reqbufs.memory = v4l2.V4L2_MEMORY_MMAP fcntl.ioctl(fd, v4l2.VIDIOC_REQBUFS, reqbufs) buffers = [] for i in range(reqbufs.count): buf = v4l2.v4l2_buffer() buf.type = v4l2.V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_...

V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE_MPLANE类型情况下VIDIOC_REQBUFS和VIDIOC_QUERYBUF应该怎么写

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