V4L2 API 规范：视频接口开发核心指南

"V4L2 API文档是Video for Linux Two (V4L2)接口的详细开发指南，由Michael HSchimek、Bill Dirks、Hans Verkuil和Martin Rubli等人编写并持有版权。这个文档允许根据GNU Free Documentation License进行复制、分发和修改。编程示例不受任何限制，可以自由使用和分布。文档内容涵盖了设备的打开与关闭、设备命名、相关设备、多打开、共享数据流、查询设备能力、应用优先级、视频输入和输出、音频输入和输出以及调谐器和调制器等核心概念。" V4L2 API是Linux系统中用于处理视频和音频输入输出的接口，它是Video for Linux (V4L)的升级版，提供了更强大和灵活的功能。V4L2 API的设计目的是为了支持各种不同类型的视频设备，包括摄像头、电视卡、数字电视接收器等。 1. 开放与关闭设备： 设备命名通常遵循"/dev/videoX"的格式，其中X是设备编号。开发者可以使用`open()`函数打开设备，并通过`close()`函数关闭。V4L2支持多个进程同时打开同一个设备，但对设备的访问可能需要进行同步控制。 1. 设备命名与相关设备： 设备命名规则标准化，方便识别不同的视频设备。相关设备可能包括音频输入输出，它们可能与视频设备在同一设备节点下，或者有单独的节点。 1. 多次打开与共享数据流： V4L2允许应用程序多次打开设备，每个打开实例可以独立操作。当多个进程或线程需要访问同一设备时，必须确保数据流的同步，防止数据冲突。 1. 查询设备能力： 应用程序可以通过`ioctl`调用来查询设备的能力，如支持的视频格式、分辨率、帧率等，这有助于配置和优化设备的使用。 1. 应用程序优先级： V4L2 API允许设置应用的优先级，这在处理实时视频流时尤其重要，高优先级的应用会得到更多的系统资源。 1. 视频输入与输出： V4L2 API提供了切换视频输入和输出源的接口，例如选择摄像头、电视输入等。 1. 音频输入与输出： 除了视频，V4L2还处理音频输入和输出，允许用户选择不同的音频源和调整音量。 1. 调谐器与调制器： 对于电视接收器，调谐器用于选择广播频道，而调制器则处理传输介质上的信号调制，如模拟电视的AM/FM调制或数字电视的QAM、COFDM等。 V4L2 API的详细使用涉及众多的结构体、枚举和函数调用，开发者需要深入理解这些概念才能有效地开发和调试与视频相关的应用。此外，文档中的示例代码可以帮助理解和实践API的用法。