adding v4l2 example code
parent
0082bb2782
commit
f0f8daa0fb
@ -0,0 +1,670 @@
|
||||
/*
|
||||
.. Permission is granted to copy, distribute and/or modify this
|
||||
.. document under the terms of the GNU Free Documentation License,
|
||||
.. Version 1.1 or any later version published by the Free Software
|
||||
.. Foundation, with no Invariant Sections, no Front-Cover Texts
|
||||
.. and no Back-Cover Texts. A copy of the license is included at
|
||||
.. Documentation/media/uapi/fdl-appendix.rst.
|
||||
|
||||
|
||||
file: media/v4l/capture.c
|
||||
=========================
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* V4L2 video capture example
|
||||
*
|
||||
* This program can be used and distributed without restrictions.
|
||||
*
|
||||
* This program is provided with the V4L2 API
|
||||
* see https://linuxtv.org/docs.php for more information
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include <string.h>
|
||||
#include <assert.h>
|
||||
|
||||
#include <getopt.h> /* getopt_long() */
|
||||
|
||||
#include <fcntl.h> /* low-level i/o */
|
||||
#include <unistd.h>
|
||||
#include <errno.h>
|
||||
#include <sys/stat.h>
|
||||
#include <sys/types.h>
|
||||
#include <sys/time.h>
|
||||
#include <sys/mman.h>
|
||||
#include <sys/ioctl.h>
|
||||
|
||||
#include <linux/videodev2.h>
|
||||
|
||||
#define CLEAR(x) memset(&(x), 0, sizeof(x))
|
||||
|
||||
enum io_method {
|
||||
IO_METHOD_READ,
|
||||
IO_METHOD_MMAP,
|
||||
IO_METHOD_USERPTR,
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct buffer {
|
||||
void *start;
|
||||
size_t length;
|
||||
};
|
||||
|
||||
static char *dev_name;
|
||||
static enum io_method io = IO_METHOD_MMAP;
|
||||
static int fd = -1;
|
||||
struct buffer *buffers;
|
||||
static unsigned int n_buffers;
|
||||
static int out_buf;
|
||||
static int force_format;
|
||||
static int frame_count = 70;
|
||||
|
||||
static void errno_exit(const char *s)
|
||||
{
|
||||
fprintf(stderr, "%s error %d, %s\n", s, errno, strerror(errno));
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int xioctl(int fh, int request, void *arg)
|
||||
{
|
||||
int r;
|
||||
|
||||
do {
|
||||
r = ioctl(fh, request, arg);
|
||||
} while (-1 == r && EINTR == errno);
|
||||
|
||||
return r;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void process_image(const void *p, int size)
|
||||
{
|
||||
if (out_buf)
|
||||
fwrite(p, size, 1, stdout);
|
||||
|
||||
fflush(stderr);
|
||||
fprintf(stderr, ".");
|
||||
fflush(stdout);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int read_frame(void)
|
||||
{
|
||||
struct v4l2_buffer buf;
|
||||
unsigned int i;
|
||||
|
||||
switch (io) {
|
||||
case IO_METHOD_READ:
|
||||
if (-1 == read(fd, buffers[0].start, buffers[0].length)) {
|
||||
switch (errno) {
|
||||
case EAGAIN:
|
||||
return 0;
|
||||
|
||||
case EIO:
|
||||
/* Could ignore EIO, see spec. */
|
||||
|
||||
/* fall through */
|
||||
|
||||
default:
|
||||
errno_exit("read");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
process_image(buffers[0].start, buffers[0].length);
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case IO_METHOD_MMAP:
|
||||
CLEAR(buf);
|
||||
|
||||
buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
|
||||
buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
|
||||
|
||||
if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_DQBUF, &buf)) {
|
||||
switch (errno) {
|
||||
case EAGAIN:
|
||||
return 0;
|
||||
|
||||
case EIO:
|
||||
/* Could ignore EIO, see spec. */
|
||||
|
||||
/* fall through */
|
||||
|
||||
default:
|
||||
errno_exit("VIDIOC_DQBUF");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
assert(buf.index < n_buffers);
|
||||
|
||||
process_image(buffers[buf.index].start, buf.bytesused);
|
||||
|
||||
if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf))
|
||||
errno_exit("VIDIOC_QBUF");
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case IO_METHOD_USERPTR:
|
||||
CLEAR(buf);
|
||||
|
||||
buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
|
||||
buf.memory = V4L2_MEMORY_USERPTR;
|
||||
|
||||
if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_DQBUF, &buf)) {
|
||||
switch (errno) {
|
||||
case EAGAIN:
|
||||
return 0;
|
||||
|
||||
case EIO:
|
||||
/* Could ignore EIO, see spec. */
|
||||
|
||||
/* fall through */
|
||||
|
||||
default:
|
||||
errno_exit("VIDIOC_DQBUF");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < n_buffers; ++i)
|
||||
if (buf.m.userptr == (unsigned long)buffers[i].start
|
||||
&& buf.length == buffers[i].length)
|
||||
break;
|
||||
|
||||
assert(i < n_buffers);
|
||||
|
||||
process_image((void *)buf.m.userptr, buf.bytesused);
|
||||
|
||||
if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf))
|
||||
errno_exit("VIDIOC_QBUF");
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void mainloop(void)
|
||||
{
|
||||
unsigned int count;
|
||||
|
||||
count = frame_count;
|
||||
|
||||
while (count-- > 0) {
|
||||
for (;;) {
|
||||
fd_set fds;
|
||||
struct timeval tv;
|
||||
int r;
|
||||
|
||||
FD_ZERO(&fds);
|
||||
FD_SET(fd, &fds);
|
||||
|
||||
/* Timeout. */
|
||||
tv.tv_sec = 2;
|
||||
tv.tv_usec = 0;
|
||||
|
||||
r = select(fd + 1, &fds, NULL, NULL, &tv);
|
||||
|
||||
if (-1 == r) {
|
||||
if (EINTR == errno)
|
||||
continue;
|
||||
errno_exit("select");
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (0 == r) {
|
||||
fprintf(stderr, "select timeout\n");
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (read_frame())
|
||||
break;
|
||||
/* EAGAIN - continue select loop. */
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void stop_capturing(void)
|
||||
{
|
||||
enum v4l2_buf_type type;
|
||||
|
||||
switch (io) {
|
||||
case IO_METHOD_READ:
|
||||
/* Nothing to do. */
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case IO_METHOD_MMAP:
|
||||
case IO_METHOD_USERPTR:
|
||||
type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
|
||||
if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_STREAMOFF, &type))
|
||||
errno_exit("VIDIOC_STREAMOFF");
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void start_capturing(void)
|
||||
{
|
||||
unsigned int i;
|
||||
enum v4l2_buf_type type;
|
||||
|
||||
switch (io) {
|
||||
case IO_METHOD_READ:
|
||||
/* Nothing to do. */
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case IO_METHOD_MMAP:
|
||||
for (i = 0; i < n_buffers; ++i) {
|
||||
struct v4l2_buffer buf;
|
||||
|
||||
CLEAR(buf);
|
||||
buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
|
||||
buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
|
||||
buf.index = i;
|
||||
|
||||
if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf))
|
||||
errno_exit("VIDIOC_QBUF");
|
||||
}
|
||||
type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
|
||||
if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_STREAMON, &type))
|
||||
errno_exit("VIDIOC_STREAMON");
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case IO_METHOD_USERPTR:
|
||||
for (i = 0; i < n_buffers; ++i) {
|
||||
struct v4l2_buffer buf;
|
||||
|
||||
CLEAR(buf);
|
||||
buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
|
||||
buf.memory = V4L2_MEMORY_USERPTR;
|
||||
buf.index = i;
|
||||
buf.m.userptr = (unsigned long)buffers[i].start;
|
||||
buf.length = buffers[i].length;
|
||||
|
||||
if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf))
|
||||
errno_exit("VIDIOC_QBUF");
|
||||
}
|
||||
type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
|
||||
if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_STREAMON, &type))
|
||||
errno_exit("VIDIOC_STREAMON");
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void uninit_device(void)
|
||||
{
|
||||
unsigned int i;
|
||||
|
||||
switch (io) {
|
||||
case IO_METHOD_READ:
|
||||
free(buffers[0].start);
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case IO_METHOD_MMAP:
|
||||
for (i = 0; i < n_buffers; ++i)
|
||||
if (-1 == munmap(buffers[i].start, buffers[i].length))
|
||||
errno_exit("munmap");
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case IO_METHOD_USERPTR:
|
||||
for (i = 0; i < n_buffers; ++i)
|
||||
free(buffers[i].start);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
free(buffers);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void init_read(unsigned int buffer_size)
|
||||
{
|
||||
buffers = calloc(1, sizeof(*buffers));
|
||||
|
||||
if (!buffers) {
|
||||
fprintf(stderr, "Out of memory\n");
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
}
|
||||
|
||||
buffers[0].length = buffer_size;
|
||||
buffers[0].start = malloc(buffer_size);
|
||||
|
||||
if (!buffers[0].start) {
|
||||
fprintf(stderr, "Out of memory\n");
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void init_mmap(void)
|
||||
{
|
||||
struct v4l2_requestbuffers req;
|
||||
|
||||
CLEAR(req);
|
||||
|
||||
req.count = 4;
|
||||
req.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
|
||||
req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
|
||||
|
||||
if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_REQBUFS, &req)) {
|
||||
if (EINVAL == errno) {
|
||||
fprintf(stderr, "%s does not support "
|
||||
"memory mapping\n", dev_name);
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
} else {
|
||||
errno_exit("VIDIOC_REQBUFS");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (req.count < 2) {
|
||||
fprintf(stderr, "Insufficient buffer memory on %s\n",
|
||||
dev_name);
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
}
|
||||
|
||||
buffers = calloc(req.count, sizeof(*buffers));
|
||||
|
||||
if (!buffers) {
|
||||
fprintf(stderr, "Out of memory\n");
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (n_buffers = 0; n_buffers < req.count; ++n_buffers) {
|
||||
struct v4l2_buffer buf;
|
||||
|
||||
CLEAR(buf);
|
||||
|
||||
buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
|
||||
buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
|
||||
buf.index = n_buffers;
|
||||
|
||||
if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf))
|
||||
errno_exit("VIDIOC_QUERYBUF");
|
||||
|
||||
buffers[n_buffers].length = buf.length;
|
||||
buffers[n_buffers].start =
|
||||
mmap(NULL /* start anywhere */,
|
||||
buf.length,
|
||||
PROT_READ | PROT_WRITE /* required */,
|
||||
MAP_SHARED /* recommended */,
|
||||
fd, buf.m.offset);
|
||||
|
||||
if (MAP_FAILED == buffers[n_buffers].start)
|
||||
errno_exit("mmap");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void init_userp(unsigned int buffer_size)
|
||||
{
|
||||
struct v4l2_requestbuffers req;
|
||||
|
||||
CLEAR(req);
|
||||
|
||||
req.count = 4;
|
||||
req.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
|
||||
req.memory = V4L2_MEMORY_USERPTR;
|
||||
|
||||
if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_REQBUFS, &req)) {
|
||||
if (EINVAL == errno) {
|
||||
fprintf(stderr, "%s does not support "
|
||||
"user pointer i/o\n", dev_name);
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
} else {
|
||||
errno_exit("VIDIOC_REQBUFS");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
buffers = calloc(4, sizeof(*buffers));
|
||||
|
||||
if (!buffers) {
|
||||
fprintf(stderr, "Out of memory\n");
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (n_buffers = 0; n_buffers < 4; ++n_buffers) {
|
||||
buffers[n_buffers].length = buffer_size;
|
||||
buffers[n_buffers].start = malloc(buffer_size);
|
||||
|
||||
if (!buffers[n_buffers].start) {
|
||||
fprintf(stderr, "Out of memory\n");
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void init_device(void)
|
||||
{
|
||||
struct v4l2_capability cap;
|
||||
struct v4l2_cropcap cropcap;
|
||||
struct v4l2_crop crop;
|
||||
struct v4l2_format fmt;
|
||||
unsigned int min;
|
||||
|
||||
if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_QUERYCAP, &cap)) {
|
||||
if (EINVAL == errno) {
|
||||
fprintf(stderr, "%s is no V4L2 device\n",
|
||||
dev_name);
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
} else {
|
||||
errno_exit("VIDIOC_QUERYCAP");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!(cap.capabilities & V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE)) {
|
||||
fprintf(stderr, "%s is no video capture device\n",
|
||||
dev_name);
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
}
|
||||
|
||||
switch (io) {
|
||||
case IO_METHOD_READ:
|
||||
if (!(cap.capabilities & V4L2_CAP_READWRITE)) {
|
||||
fprintf(stderr, "%s does not support read i/o\n",
|
||||
dev_name);
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case IO_METHOD_MMAP:
|
||||
case IO_METHOD_USERPTR:
|
||||
if (!(cap.capabilities & V4L2_CAP_STREAMING)) {
|
||||
fprintf(stderr, "%s does not support streaming i/o\n",
|
||||
dev_name);
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
/* Select video input, video standard and tune here. */
|
||||
|
||||
|
||||
CLEAR(cropcap);
|
||||
|
||||
cropcap.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
|
||||
|
||||
if (0 == xioctl(fd, VIDIOC_CROPCAP, &cropcap)) {
|
||||
crop.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
|
||||
crop.c = cropcap.defrect; /* reset to default */
|
||||
|
||||
if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_S_CROP, &crop)) {
|
||||
switch (errno) {
|
||||
case EINVAL:
|
||||
/* Cropping not supported. */
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
/* Errors ignored. */
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
/* Errors ignored. */
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
CLEAR(fmt);
|
||||
|
||||
fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
|
||||
if (force_format) {
|
||||
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 (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt))
|
||||
errno_exit("VIDIOC_S_FMT");
|
||||
|
||||
/* Note VIDIOC_S_FMT may change width and height. */
|
||||
} else {
|
||||
/* Preserve original settings as set by v4l2-ctl for example */
|
||||
if (-1 == xioctl(fd, VIDIOC_G_FMT, &fmt))
|
||||
errno_exit("VIDIOC_G_FMT");
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Buggy driver paranoia. */
|
||||
min = fmt.fmt.pix.width * 2;
|
||||
if (fmt.fmt.pix.bytesperline < min)
|
||||
fmt.fmt.pix.bytesperline = min;
|
||||
min = fmt.fmt.pix.bytesperline * fmt.fmt.pix.height;
|
||||
if (fmt.fmt.pix.sizeimage < min)
|
||||
fmt.fmt.pix.sizeimage = min;
|
||||
|
||||
switch (io) {
|
||||
case IO_METHOD_READ:
|
||||
init_read(fmt.fmt.pix.sizeimage);
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case IO_METHOD_MMAP:
|
||||
init_mmap();
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case IO_METHOD_USERPTR:
|
||||
init_userp(fmt.fmt.pix.sizeimage);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void close_device(void)
|
||||
{
|
||||
if (-1 == close(fd))
|
||||
errno_exit("close");
|
||||
|
||||
fd = -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void open_device(void)
|
||||
{
|
||||
struct stat st;
|
||||
|
||||
if (-1 == stat(dev_name, &st)) {
|
||||
fprintf(stderr, "Cannot identify '%s': %d, %s\n",
|
||||
dev_name, errno, strerror(errno));
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!S_ISCHR(st.st_mode)) {
|
||||
fprintf(stderr, "%s is no device\n", dev_name);
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
}
|
||||
|
||||
fd = open(dev_name, O_RDWR /* required */ | O_NONBLOCK, 0);
|
||||
|
||||
if (-1 == fd) {
|
||||
fprintf(stderr, "Cannot open '%s': %d, %s\n",
|
||||
dev_name, errno, strerror(errno));
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void usage(FILE *fp, int argc, char **argv)
|
||||
{
|
||||
fprintf(fp,
|
||||
"Usage: %s [options]\n\n"
|
||||
"Version 1.3\n"
|
||||
"Options:\n"
|
||||
"-d | --device name Video device name [%s]\n"
|
||||
"-h | --help Print this message\n"
|
||||
"-m | --mmap Use memory mapped buffers [default]\n"
|
||||
"-r | --read Use read() calls\n"
|
||||
"-u | --userp Use application allocated buffers\n"
|
||||
"-o | --output Outputs stream to stdout\n"
|
||||
"-f | --format Force format to 640x480 YUYV\n"
|
||||
"-c | --count Number of frames to grab [%i]\n"
|
||||
"",
|
||||
argv[0], dev_name, frame_count);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static const char short_options[] = "d:hmruofc:";
|
||||
|
||||
static const struct option
|
||||
long_options[] = {
|
||||
{ "device", required_argument, NULL, 'd' },
|
||||
{ "help", no_argument, NULL, 'h' },
|
||||
{ "mmap", no_argument, NULL, 'm' },
|
||||
{ "read", no_argument, NULL, 'r' },
|
||||
{ "userp", no_argument, NULL, 'u' },
|
||||
{ "output", no_argument, NULL, 'o' },
|
||||
{ "format", no_argument, NULL, 'f' },
|
||||
{ "count", required_argument, NULL, 'c' },
|
||||
{ 0, 0, 0, 0 }
|
||||
};
|
||||
|
||||
int main(int argc, char **argv)
|
||||
{
|
||||
dev_name = "/dev/video0";
|
||||
|
||||
for (;;) {
|
||||
int idx;
|
||||
int c;
|
||||
|
||||
c = getopt_long(argc, argv,
|
||||
short_options, long_options, &idx);
|
||||
|
||||
if (-1 == c)
|
||||
break;
|
||||
|
||||
switch (c) {
|
||||
case 0: /* getopt_long() flag */
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 'd':
|
||||
dev_name = optarg;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 'h':
|
||||
usage(stdout, argc, argv);
|
||||
exit(EXIT_SUCCESS);
|
||||
|
||||
case 'm':
|
||||
io = IO_METHOD_MMAP;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 'r':
|
||||
io = IO_METHOD_READ;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 'u':
|
||||
io = IO_METHOD_USERPTR;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 'o':
|
||||
out_buf++;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 'f':
|
||||
force_format++;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 'c':
|
||||
errno = 0;
|
||||
frame_count = strtol(optarg, NULL, 0);
|
||||
if (errno)
|
||||
errno_exit(optarg);
|
||||
break;
|
||||
|
||||
default:
|
||||
usage(stderr, argc, argv);
|
||||
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
open_device();
|
||||
init_device();
|
||||
start_capturing();
|
||||
mainloop();
|
||||
stop_capturing();
|
||||
uninit_device();
|
||||
close_device();
|
||||
fprintf(stderr, "\n");
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
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