LINUX打开UVC相机代码

• 打开 /dev/video0 设备。
• 查询设备的基本能力，并打印驱动程序、设备名称等信息。
• 设置视频格式为 640x480 分辨率，YUYV 格式，交错扫描。
• 请求 4 个内存缓冲区用于视频数据。
• 将这些缓冲区映射到用户空间。
• 将缓冲区放入视频队列。
• 开始数据流。
• 在需要时，可以添加视频处理或保存的代码。
• 停止数据流。
• 解除缓冲区的映射。
• 关闭设备。

在实际应用中，你可能需要根据相机的具体规格和要求调整这些设置，比如分辨率、像素格式、缓冲区数量等。此外，你还可以添加更多的 V4L2 ioctl 请求来配置其他功能，如设置帧率、曝光、白平衡等。

确保在使用 mmap() 映射内存时小心处理错误和释放资源，以避免内存泄漏或其他问题。

另外，代码中大量使用的是ioctl函数，其不同的控制码对应不同的功能。这些功能码在UVC驱动中对应的回调函数详见：UVC驱动向V4L2提供的回调接口v4l2_ioctl_ops https://www.usbzh.com/article/detail-1343.html

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <linux/videodev2.h>

#define CAMERA_DEVICE "/dev/video0"
#define OUTPUT_FILE "output.raw"

int main() {
    int fd;
    struct v4l2_capability cap;
    struct v4l2_fmtdesc fmt_desc;
    struct v4l2_frmsizeenum frmsize;
    struct v4l2_format fmt;
    struct v4l2_requestbuffers reqbuf;
    enum v4l2_buf_type type;

    // 打开设备
    fd = open(CAMERA_DEVICE, O_RDWR);
    if (fd == -1) {
        perror("Failed to open device");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // 查询设备能力
    if (ioctl(fd, VIDIOC_QUERYCAP, &cap) == -1) {
        perror("Failed to query device capabilities");
        close(fd);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    printf("Driver: %s\n", cap.driver);
    printf("Card: %s\n", cap.card);
    printf("Bus: %s\n", cap.bus_info);

    // 打印支持的格式和分辨率
    printf("Supported formats:\n");
    fmt_desc.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    for (fmt_desc.index = 0; ioctl(fd, VIDIOC_ENUM_FMT, &fmt_desc) == 0; fmt_desc.index++) {
        printf("- Format: %s\n", fmt_desc.description);

        // 获取该格式支持的分辨率
        frmsize.pixel_format = fmt_desc.pixelformat;
        for (frmsize.index = 0; ioctl(fd, VIDIOC_ENUM_FRAMESIZES, &frmsize) == 0; frmsize.index++) {
            if (frmsize.type == V4L2_FRMSIZE_TYPE_DISCRETE) {
                printf("  Resolution: %dx%d\n", frmsize.discrete.width, frmsize.discrete.height);
            }
        }
    }

    // 设置视频格式（这里选择第一个支持的格式和分辨率）
    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; // 这里选择 YUYV 格式
    fmt.fmt.pix.field = V4L2_FIELD_INTERLACED;

    if (ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt) == -1) {
        perror("Failed to set video format");
        close(fd);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // 请求内存缓冲区
    reqbuf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    reqbuf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
    reqbuf.count = 4;

    if (ioctl(fd, VIDIOC_REQBUFS, &reqbuf) == -1) {
        perror("Failed to request buffers");
        close(fd);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // 将缓冲区映射到用户空间
    struct v4l2_buffer buf;
    void *buffer_start[reqbuf.count];
    for (unsigned int i = 0; i < reqbuf.count; i++) {
        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) == -1) {
            perror("Failed to query buffer");
            close(fd);
            return EXIT_FAILURE;
        }

        buffer_start[i] = mmap(NULL, buf.length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, buf.m.offset);
        if (buffer_start[i] == MAP_FAILED) {
            perror("Failed to map buffer");
            close(fd);
            return EXIT_FAILURE;
        }
    }

    // 将缓冲区放入队列
    for (unsigned int i = 0; i < reqbuf.count; i++) {
        memset(&buf, 0, sizeof(buf));
        buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
        buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
        buf.index = i;

        if (ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf) == -1) {
            perror("Failed to queue buffer");
            close(fd);
            return EXIT_FAILURE;
        }
    }

    // 开始数据流
    type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    if (ioctl(fd, VIDIOC_STREAMON, &type) == -1) {
        perror("Failed to start streaming");
        close(fd);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // 打开输出文件
    FILE *output_file = fopen(OUTPUT_FILE, "wb");
    if (!output_file) {
        perror("Failed to open output file");
        close(fd);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // 获取并存储视频数据
    for (unsigned int i = 0; i < 100; i++) { // 为简化示例，这里仅获取 100 帧数据
        // 从队列中取出缓冲区
        if (ioctl(fd, VIDIOC_DQBUF, &buf) == -1) {
            perror("Failed to dequeue buffer");
            close(fd);
            fclose(output_file);
            return EXIT_FAILURE;
        }

        // 写入数据到文件
        fwrite(buffer_start[buf.index], buf.length, 1, output_file);

        // 将缓冲区重新放入队列
        if (ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &buf) == -1) {
            perror("Failed to queue buffer");
            close(fd);
            fclose(output_file);
            return EXIT_FAILURE;
        }
    }

    // 停止数据流
    if (ioctl(fd, VIDIOC_STREAMOFF, &type) == -1) {
        perror("Failed to stop streaming");
        close(fd);
        fclose(output_file);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // 关闭输出文件
    fclose(output_file);

    // 解除映射
    for (unsigned int i = 0; i < reqbuf.count; i++) {
        if (munmap(buffer_start[i], buf.length) == -1) {
            perror("Failed to unmap buffer");
            close(fd);
            return EXIT_FAILURE;
        }
    }

    // 关闭设备
    close(fd);

    return EXIT_SUCCESS;
}