Merge branch 'release' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rzhang/linux
[sfrench/cifs-2.6.git] / Documentation / DocBook / media / v4l / common.xml
1   <title>Common API Elements</title>
2
3   <para>Programming a V4L2 device consists of these
4 steps:</para>
5
6   <itemizedlist>
7     <listitem>
8       <para>Opening the device</para>
9     </listitem>
10     <listitem>
11       <para>Changing device properties, selecting a video and audio
12 input, video standard, picture brightness a.&nbsp;o.</para>
13     </listitem>
14     <listitem>
15       <para>Negotiating a data format</para>
16     </listitem>
17     <listitem>
18       <para>Negotiating an input/output method</para>
19     </listitem>
20     <listitem>
21       <para>The actual input/output loop</para>
22     </listitem>
23     <listitem>
24       <para>Closing the device</para>
25     </listitem>
26   </itemizedlist>
27
28   <para>In practice most steps are optional and can be executed out of
29 order. It depends on the V4L2 device type, you can read about the
30 details in <xref linkend="devices" />. In this chapter we will discuss
31 the basic concepts applicable to all devices.</para>
32
33   <section id="open">
34     <title>Opening and Closing Devices</title>
35
36     <section>
37       <title>Device Naming</title>
38
39       <para>V4L2 drivers are implemented as kernel modules, loaded
40 manually by the system administrator or automatically when a device is
41 first opened. The driver modules plug into the "videodev" kernel
42 module. It provides helper functions and a common application
43 interface specified in this document.</para>
44
45       <para>Each driver thus loaded registers one or more device nodes
46 with major number 81 and a minor number between 0 and 255. Assigning
47 minor numbers to V4L2 devices is entirely up to the system administrator,
48 this is primarily intended to solve conflicts between devices.<footnote>
49           <para>Access permissions are associated with character
50 device special files, hence we must ensure device numbers cannot
51 change with the module load order. To this end minor numbers are no
52 longer automatically assigned by the "videodev" module as in V4L but
53 requested by the driver. The defaults will suffice for most people
54 unless two drivers compete for the same minor numbers.</para>
55         </footnote> The module options to select minor numbers are named
56 after the device special file with a "_nr" suffix. For example "video_nr"
57 for <filename>/dev/video</filename> video capture devices. The number is
58 an offset to the base minor number associated with the device type.
59 <footnote>
60           <para>In earlier versions of the V4L2 API the module options
61 where named after the device special file with a "unit_" prefix, expressing
62 the minor number itself, not an offset. Rationale for this change is unknown.
63 Lastly the naming and semantics are just a convention among driver writers,
64 the point to note is that minor numbers are not supposed to be hardcoded
65 into drivers.</para>
66         </footnote> When the driver supports multiple devices of the same
67 type more than one minor number can be assigned, separated by commas:
68 <informalexample>
69           <screen>
70 &gt; insmod mydriver.o video_nr=0,1 radio_nr=0,1</screen>
71         </informalexample></para>
72
73       <para>In <filename>/etc/modules.conf</filename> this may be
74 written as: <informalexample>
75           <screen>
76 alias char-major-81-0 mydriver
77 alias char-major-81-1 mydriver
78 alias char-major-81-64 mydriver              <co id="alias" />
79 options mydriver video_nr=0,1 radio_nr=0,1   <co id="options" />
80           </screen>
81           <calloutlist>
82             <callout arearefs="alias">
83               <para>When an application attempts to open a device
84 special file with major number 81 and minor number 0, 1, or 64, load
85 "mydriver" (and the "videodev" module it depends upon).</para>
86             </callout>
87             <callout arearefs="options">
88               <para>Register the first two video capture devices with
89 minor number 0 and 1 (base number is 0), the first two radio device
90 with minor number 64 and 65 (base 64).</para>
91             </callout>
92           </calloutlist>
93         </informalexample> When no minor number is given as module
94 option the driver supplies a default. <xref linkend="devices" />
95 recommends the base minor numbers to be used for the various device
96 types. Obviously minor numbers must be unique. When the number is
97 already in use the <emphasis>offending device</emphasis> will not be
98 registered. <!-- Blessed by Linus Torvalds on
99 linux-kernel@vger.kernel.org, 2002-11-20. --></para>
100
101       <para>By convention system administrators create various
102 character device special files with these major and minor numbers in
103 the <filename>/dev</filename> directory. The names recommended for the
104 different V4L2 device types are listed in <xref linkend="devices" />.
105 </para>
106
107       <para>The creation of character special files (with
108 <application>mknod</application>) is a privileged operation and
109 devices cannot be opened by major and minor number. That means
110 applications cannot <emphasis>reliable</emphasis> scan for loaded or
111 installed drivers. The user must enter a device name, or the
112 application can try the conventional device names.</para>
113
114       <para>Under the device filesystem (devfs) the minor number
115 options are ignored. V4L2 drivers (or by proxy the "videodev" module)
116 automatically create the required device files in the
117 <filename>/dev/v4l</filename> directory using the conventional device
118 names above.</para>
119     </section>
120
121     <section id="related">
122       <title>Related Devices</title>
123
124       <para>Devices can support several related functions. For example
125 video capturing, video overlay and VBI capturing are related because
126 these functions share, amongst other, the same video input and tuner
127 frequency. V4L and earlier versions of V4L2 used the same device name
128 and minor number for video capturing and overlay, but different ones
129 for VBI. Experience showed this approach has several problems<footnote>
130           <para>Given a device file name one cannot reliable find
131 related devices. For once names are arbitrary and in a system with
132 multiple devices, where only some support VBI capturing, a
133 <filename>/dev/video2</filename> is not necessarily related to
134 <filename>/dev/vbi2</filename>. The V4L
135 <constant>VIDIOCGUNIT</constant> ioctl would require a search for a
136 device file with a particular major and minor number.</para>
137         </footnote>, and to make things worse the V4L videodev module
138 used to prohibit multiple opens of a device.</para>
139
140       <para>As a remedy the present version of the V4L2 API relaxed the
141 concept of device types with specific names and minor numbers. For
142 compatibility with old applications drivers must still register different
143 minor numbers to assign a default function to the device. But if related
144 functions are supported by the driver they must be available under all
145 registered minor numbers. The desired function can be selected after
146 opening the device as described in <xref linkend="devices" />.</para>
147
148       <para>Imagine a driver supporting video capturing, video
149 overlay, raw VBI capturing, and FM radio reception. It registers three
150 devices with minor number 0, 64 and 224 (this numbering scheme is
151 inherited from the V4L API). Regardless if
152 <filename>/dev/video</filename> (81, 0) or
153 <filename>/dev/vbi</filename> (81, 224) is opened the application can
154 select any one of the video capturing, overlay or VBI capturing
155 functions. Without programming (e.&nbsp;g. reading from the device
156 with <application>dd</application> or <application>cat</application>)
157 <filename>/dev/video</filename> captures video images, while
158 <filename>/dev/vbi</filename> captures raw VBI data.
159 <filename>/dev/radio</filename> (81, 64) is invariable a radio device,
160 unrelated to the video functions. Being unrelated does not imply the
161 devices can be used at the same time, however. The &func-open;
162 function may very well return an &EBUSY;.</para>
163
164       <para>Besides video input or output the hardware may also
165 support audio sampling or playback. If so, these functions are
166 implemented as OSS or ALSA PCM devices and eventually OSS or ALSA
167 audio mixer. The V4L2 API makes no provisions yet to find these
168 related devices. If you have an idea please write to the linux-media
169 mailing list: &v4l-ml;.</para>
170     </section>
171
172     <section>
173       <title>Multiple Opens</title>
174
175       <para>In general, V4L2 devices can be opened more than once.
176 When this is supported by the driver, users can for example start a
177 "panel" application to change controls like brightness or audio
178 volume, while another application captures video and audio. In other words, panel
179 applications are comparable to an OSS or ALSA audio mixer application.
180 When a device supports multiple functions like capturing and overlay
181 <emphasis>simultaneously</emphasis>, multiple opens allow concurrent
182 use of the device by forked processes or specialized applications.</para>
183
184       <para>Multiple opens are optional, although drivers should
185 permit at least concurrent accesses without data exchange, &ie; panel
186 applications. This implies &func-open; can return an &EBUSY; when the
187 device is already in use, as well as &func-ioctl; functions initiating
188 data exchange (namely the &VIDIOC-S-FMT; ioctl), and the &func-read;
189 and &func-write; functions.</para>
190
191       <para>Mere opening a V4L2 device does not grant exclusive
192 access.<footnote>
193           <para>Drivers could recognize the
194 <constant>O_EXCL</constant> open flag. Presently this is not required,
195 so applications cannot know if it really works.</para>
196         </footnote> Initiating data exchange however assigns the right
197 to read or write the requested type of data, and to change related
198 properties, to this file descriptor. Applications can request
199 additional access privileges using the priority mechanism described in
200 <xref linkend="app-pri" />.</para>
201     </section>
202
203     <section>
204       <title>Shared Data Streams</title>
205
206       <para>V4L2 drivers should not support multiple applications
207 reading or writing the same data stream on a device by copying
208 buffers, time multiplexing or similar means. This is better handled by
209 a proxy application in user space. When the driver supports stream
210 sharing anyway it must be implemented transparently. The V4L2 API does
211 not specify how conflicts are solved. <!-- For example O_EXCL when the
212 application does not want to be preempted, PROT_READ mmapped buffers
213 which can be mapped twice, what happens when image formats do not
214 match etc.--></para>
215     </section>
216
217     <section>
218       <title>Functions</title>
219
220     <para>To open and close V4L2 devices applications use the
221 &func-open; and &func-close; function, respectively. Devices are
222 programmed using the &func-ioctl; function as explained in the
223 following sections.</para>
224     </section>
225   </section>
226
227   <section id="querycap">
228     <title>Querying Capabilities</title>
229
230     <para>Because V4L2 covers a wide variety of devices not all
231 aspects of the API are equally applicable to all types of devices.
232 Furthermore devices of the same type have different capabilities and
233 this specification permits the omission of a few complicated and less
234 important parts of the API.</para>
235
236     <para>The &VIDIOC-QUERYCAP; ioctl is available to check if the kernel
237 device is compatible with this specification, and to query the <link
238 linkend="devices">functions</link> and <link linkend="io">I/O
239 methods</link> supported by the device.</para>
240
241     <para>Starting with kernel version 3.1, VIDIOC-QUERYCAP will return the
242 V4L2 API version used by the driver, with generally matches the Kernel version.
243 There's no need of using &VIDIOC-QUERYCAP; to check if an specific ioctl is
244 supported, the V4L2 core now returns ENOIOCTLCMD if a driver doesn't provide
245 support for an ioctl.</para>
246
247     <para>Other features can be queried
248 by calling the respective ioctl, for example &VIDIOC-ENUMINPUT;
249 to learn about the number, types and names of video connectors on the
250 device. Although abstraction is a major objective of this API, the
251 ioctl also allows driver specific applications to reliable identify
252 the driver.</para>
253
254     <para>All V4L2 drivers must support
255 <constant>VIDIOC_QUERYCAP</constant>. Applications should always call
256 this ioctl after opening the device.</para>
257   </section>
258
259   <section id="app-pri">
260     <title>Application Priority</title>
261
262     <para>When multiple applications share a device it may be
263 desirable to assign them different priorities. Contrary to the
264 traditional "rm -rf /" school of thought a video recording application
265 could for example block other applications from changing video
266 controls or switching the current TV channel. Another objective is to
267 permit low priority applications working in background, which can be
268 preempted by user controlled applications and automatically regain
269 control of the device at a later time.</para>
270
271     <para>Since these features cannot be implemented entirely in user
272 space V4L2 defines the &VIDIOC-G-PRIORITY; and &VIDIOC-S-PRIORITY;
273 ioctls to request and query the access priority associate with a file
274 descriptor. Opening a device assigns a medium priority, compatible
275 with earlier versions of V4L2 and drivers not supporting these ioctls.
276 Applications requiring a different priority will usually call
277 <constant>VIDIOC_S_PRIORITY</constant> after verifying the device with
278 the &VIDIOC-QUERYCAP; ioctl.</para>
279
280     <para>Ioctls changing driver properties, such as &VIDIOC-S-INPUT;,
281 return an &EBUSY; after another application obtained higher priority.
282 An event mechanism to notify applications about asynchronous property
283 changes has been proposed but not added yet.</para>
284   </section>
285
286   <section id="video">
287     <title>Video Inputs and Outputs</title>
288
289     <para>Video inputs and outputs are physical connectors of a
290 device. These can be for example RF connectors (antenna/cable), CVBS
291 a.k.a. Composite Video, S-Video or RGB connectors. Only video and VBI
292 capture devices have inputs, output devices have outputs, at least one
293 each. Radio devices have no video inputs or outputs.</para>
294
295     <para>To learn about the number and attributes of the
296 available inputs and outputs applications can enumerate them with the
297 &VIDIOC-ENUMINPUT; and &VIDIOC-ENUMOUTPUT; ioctl, respectively. The
298 &v4l2-input; returned by the <constant>VIDIOC_ENUMINPUT</constant>
299 ioctl also contains signal status information applicable when the
300 current video input is queried.</para>
301
302     <para>The &VIDIOC-G-INPUT; and &VIDIOC-G-OUTPUT; ioctl return the
303 index of the current video input or output. To select a different
304 input or output applications call the &VIDIOC-S-INPUT; and
305 &VIDIOC-S-OUTPUT; ioctl. Drivers must implement all the input ioctls
306 when the device has one or more inputs, all the output ioctls when the
307 device has one or more outputs.</para>
308
309     <!--
310     <figure id=io-tree>
311       <title>Input and output enumeration is the root of most device properties.</title>
312       <mediaobject>
313         <imageobject>
314           <imagedata fileref="links.pdf" format="ps" />
315         </imageobject>
316         <imageobject>
317           <imagedata fileref="links.gif" format="gif" />
318         </imageobject>
319         <textobject>
320           <phrase>Links between various device property structures.</phrase>
321         </textobject>
322       </mediaobject>
323     </figure>
324     -->
325
326     <example>
327       <title>Information about the current video input</title>
328
329       <programlisting>
330 &v4l2-input; input;
331 int index;
332
333 if (-1 == ioctl (fd, &VIDIOC-G-INPUT;, &amp;index)) {
334         perror ("VIDIOC_G_INPUT");
335         exit (EXIT_FAILURE);
336 }
337
338 memset (&amp;input, 0, sizeof (input));
339 input.index = index;
340
341 if (-1 == ioctl (fd, &VIDIOC-ENUMINPUT;, &amp;input)) {
342         perror ("VIDIOC_ENUMINPUT");
343         exit (EXIT_FAILURE);
344 }
345
346 printf ("Current input: %s\n", input.name);
347       </programlisting>
348     </example>
349
350     <example>
351       <title>Switching to the first video input</title>
352
353       <programlisting>
354 int index;
355
356 index = 0;
357
358 if (-1 == ioctl (fd, &VIDIOC-S-INPUT;, &amp;index)) {
359         perror ("VIDIOC_S_INPUT");
360         exit (EXIT_FAILURE);
361 }
362       </programlisting>
363     </example>
364   </section>
365
366   <section id="audio">
367     <title>Audio Inputs and Outputs</title>
368
369     <para>Audio inputs and outputs are physical connectors of a
370 device. Video capture devices have inputs, output devices have
371 outputs, zero or more each. Radio devices have no audio inputs or
372 outputs. They have exactly one tuner which in fact
373 <emphasis>is</emphasis> an audio source, but this API associates
374 tuners with video inputs or outputs only, and radio devices have
375 none of these.<footnote>
376         <para>Actually &v4l2-audio; ought to have a
377 <structfield>tuner</structfield> field like &v4l2-input;, not only
378 making the API more consistent but also permitting radio devices with
379 multiple tuners.</para>
380       </footnote> A connector on a TV card to loop back the received
381 audio signal to a sound card is not considered an audio output.</para>
382
383     <para>Audio and video inputs and outputs are associated. Selecting
384 a video source also selects an audio source. This is most evident when
385 the video and audio source is a tuner. Further audio connectors can
386 combine with more than one video input or output. Assumed two
387 composite video inputs and two audio inputs exist, there may be up to
388 four valid combinations. The relation of video and audio connectors
389 is defined in the <structfield>audioset</structfield> field of the
390 respective &v4l2-input; or &v4l2-output;, where each bit represents
391 the index number, starting at zero, of one audio input or output.</para>
392
393     <para>To learn about the number and attributes of the
394 available inputs and outputs applications can enumerate them with the
395 &VIDIOC-ENUMAUDIO; and &VIDIOC-ENUMAUDOUT; ioctl, respectively. The
396 &v4l2-audio; returned by the <constant>VIDIOC_ENUMAUDIO</constant> ioctl
397 also contains signal status information applicable when the current
398 audio input is queried.</para>
399
400     <para>The &VIDIOC-G-AUDIO; and &VIDIOC-G-AUDOUT; ioctl report
401 the current audio input and output, respectively. Note that, unlike
402 &VIDIOC-G-INPUT; and &VIDIOC-G-OUTPUT; these ioctls return a structure
403 as <constant>VIDIOC_ENUMAUDIO</constant> and
404 <constant>VIDIOC_ENUMAUDOUT</constant> do, not just an index.</para>
405
406     <para>To select an audio input and change its properties
407 applications call the &VIDIOC-S-AUDIO; ioctl. To select an audio
408 output (which presently has no changeable properties) applications
409 call the &VIDIOC-S-AUDOUT; ioctl.</para>
410
411     <para>Drivers must implement all input ioctls when the device
412 has one or more inputs, all output ioctls when the device has one
413 or more outputs. When the device has any audio inputs or outputs the
414 driver must set the <constant>V4L2_CAP_AUDIO</constant> flag in the
415 &v4l2-capability; returned by the &VIDIOC-QUERYCAP; ioctl.</para>
416
417     <example>
418       <title>Information about the current audio input</title>
419
420       <programlisting>
421 &v4l2-audio; audio;
422
423 memset (&amp;audio, 0, sizeof (audio));
424
425 if (-1 == ioctl (fd, &VIDIOC-G-AUDIO;, &amp;audio)) {
426         perror ("VIDIOC_G_AUDIO");
427         exit (EXIT_FAILURE);
428 }
429
430 printf ("Current input: %s\n", audio.name);
431       </programlisting>
432     </example>
433
434     <example>
435       <title>Switching to the first audio input</title>
436
437       <programlisting>
438 &v4l2-audio; audio;
439
440 memset (&amp;audio, 0, sizeof (audio)); /* clear audio.mode, audio.reserved */
441
442 audio.index = 0;
443
444 if (-1 == ioctl (fd, &VIDIOC-S-AUDIO;, &amp;audio)) {
445         perror ("VIDIOC_S_AUDIO");
446         exit (EXIT_FAILURE);
447 }
448       </programlisting>
449     </example>
450   </section>
451
452   <section id="tuner">
453     <title>Tuners and Modulators</title>
454
455     <section>
456       <title>Tuners</title>
457
458       <para>Video input devices can have one or more tuners
459 demodulating a RF signal. Each tuner is associated with one or more
460 video inputs, depending on the number of RF connectors on the tuner.
461 The <structfield>type</structfield> field of the respective
462 &v4l2-input; returned by the &VIDIOC-ENUMINPUT; ioctl is set to
463 <constant>V4L2_INPUT_TYPE_TUNER</constant> and its
464 <structfield>tuner</structfield> field contains the index number of
465 the tuner.</para>
466
467       <para>Radio input devices have exactly one tuner with index zero, no
468 video inputs.</para>
469
470       <para>To query and change tuner properties applications use the
471 &VIDIOC-G-TUNER; and &VIDIOC-S-TUNER; ioctl, respectively. The
472 &v4l2-tuner; returned by <constant>VIDIOC_G_TUNER</constant> also
473 contains signal status information applicable when the tuner of the
474 current video or radio input is queried. Note that
475 <constant>VIDIOC_S_TUNER</constant> does not switch the current tuner,
476 when there is more than one at all. The tuner is solely determined by
477 the current video input. Drivers must support both ioctls and set the
478 <constant>V4L2_CAP_TUNER</constant> flag in the &v4l2-capability;
479 returned by the &VIDIOC-QUERYCAP; ioctl when the device has one or
480 more tuners.</para>
481     </section>
482
483     <section>
484       <title>Modulators</title>
485
486       <para>Video output devices can have one or more modulators, uh,
487 modulating a video signal for radiation or connection to the antenna
488 input of a TV set or video recorder. Each modulator is associated with
489 one or more video outputs, depending on the number of RF connectors on
490 the modulator. The <structfield>type</structfield> field of the
491 respective &v4l2-output; returned by the &VIDIOC-ENUMOUTPUT; ioctl is
492 set to <constant>V4L2_OUTPUT_TYPE_MODULATOR</constant> and its
493 <structfield>modulator</structfield> field contains the index number
494 of the modulator.</para>
495
496       <para>Radio output devices have exactly one modulator with index
497 zero, no video outputs.</para>
498
499       <para>A video or radio device cannot support both a tuner and a
500 modulator. Two separate device nodes will have to be used for such
501 hardware, one that supports the tuner functionality and one that supports
502 the modulator functionality. The reason is a limitation with the
503 &VIDIOC-S-FREQUENCY; ioctl where you cannot specify whether the frequency
504 is for a tuner or a modulator.</para>
505
506       <para>To query and change modulator properties applications use
507 the &VIDIOC-G-MODULATOR; and &VIDIOC-S-MODULATOR; ioctl. Note that
508 <constant>VIDIOC_S_MODULATOR</constant> does not switch the current
509 modulator, when there is more than one at all. The modulator is solely
510 determined by the current video output. Drivers must support both
511 ioctls and set the <constant>V4L2_CAP_MODULATOR</constant> flag in
512 the &v4l2-capability; returned by the &VIDIOC-QUERYCAP; ioctl when the
513 device has one or more modulators.</para>
514     </section>
515
516     <section>
517       <title>Radio Frequency</title>
518
519       <para>To get and set the tuner or modulator radio frequency
520 applications use the &VIDIOC-G-FREQUENCY; and &VIDIOC-S-FREQUENCY;
521 ioctl which both take a pointer to a &v4l2-frequency;. These ioctls
522 are used for TV and radio devices alike. Drivers must support both
523 ioctls when the tuner or modulator ioctls are supported, or
524 when the device is a radio device.</para>
525     </section>
526   </section>
527
528   <section id="standard">
529     <title>Video Standards</title>
530
531     <para>Video devices typically support one or more different video
532 standards or variations of standards. Each video input and output may
533 support another set of standards. This set is reported by the
534 <structfield>std</structfield> field of &v4l2-input; and
535 &v4l2-output; returned by the &VIDIOC-ENUMINPUT; and
536 &VIDIOC-ENUMOUTPUT; ioctl, respectively.</para>
537
538     <para>V4L2 defines one bit for each analog video standard
539 currently in use worldwide, and sets aside bits for driver defined
540 standards, &eg; hybrid standards to watch NTSC video tapes on PAL TVs
541 and vice versa. Applications can use the predefined bits to select a
542 particular standard, although presenting the user a menu of supported
543 standards is preferred. To enumerate and query the attributes of the
544 supported standards applications use the &VIDIOC-ENUMSTD; ioctl.</para>
545
546     <para>Many of the defined standards are actually just variations
547 of a few major standards. The hardware may in fact not distinguish
548 between them, or do so internal and switch automatically. Therefore
549 enumerated standards also contain sets of one or more standard
550 bits.</para>
551
552     <para>Assume a hypothetic tuner capable of demodulating B/PAL,
553 G/PAL and I/PAL signals. The first enumerated standard is a set of B
554 and G/PAL, switched automatically depending on the selected radio
555 frequency in UHF or VHF band. Enumeration gives a "PAL-B/G" or "PAL-I"
556 choice. Similar a Composite input may collapse standards, enumerating
557 "PAL-B/G/H/I", "NTSC-M" and "SECAM-D/K".<footnote>
558         <para>Some users are already confused by technical terms PAL,
559 NTSC and SECAM. There is no point asking them to distinguish between
560 B, G, D, or K when the software or hardware can do that
561 automatically.</para>
562     </footnote></para>
563
564     <para>To query and select the standard used by the current video
565 input or output applications call the &VIDIOC-G-STD; and
566 &VIDIOC-S-STD; ioctl, respectively. The <emphasis>received</emphasis>
567 standard can be sensed with the &VIDIOC-QUERYSTD; ioctl. Note that the parameter of all these ioctls is a pointer to a &v4l2-std-id; type (a standard set), <emphasis>not</emphasis> an index into the standard enumeration.<footnote>
568         <para>An alternative to the current scheme is to use pointers
569 to indices as arguments of <constant>VIDIOC_G_STD</constant> and
570 <constant>VIDIOC_S_STD</constant>, the &v4l2-input; and
571 &v4l2-output; <structfield>std</structfield> field would be a set of
572 indices like <structfield>audioset</structfield>.</para>
573         <para>Indices are consistent with the rest of the API
574 and identify the standard unambiguously. In the present scheme of
575 things an enumerated standard is looked up by &v4l2-std-id;. Now the
576 standards supported by the inputs of a device can overlap. Just
577 assume the tuner and composite input in the example above both
578 exist on a device. An enumeration of "PAL-B/G", "PAL-H/I" suggests
579 a choice which does not exist. We cannot merge or omit sets, because
580 applications would be unable to find the standards reported by
581 <constant>VIDIOC_G_STD</constant>. That leaves separate enumerations
582 for each input. Also selecting a standard by &v4l2-std-id; can be
583 ambiguous. Advantage of this method is that applications need not
584 identify the standard indirectly, after enumerating.</para><para>So in
585 summary, the lookup itself is unavoidable. The difference is only
586 whether the lookup is necessary to find an enumerated standard or to
587 switch to a standard by &v4l2-std-id;.</para>
588       </footnote> Drivers must implement all video standard ioctls
589 when the device has one or more video inputs or outputs.</para>
590
591     <para>Special rules apply to devices such as USB cameras where the notion of video
592 standards makes little sense. More generally for any capture or output device
593 which is: <itemizedlist>
594         <listitem>
595           <para>incapable of capturing fields or frames at the nominal
596 rate of the video standard, or</para>
597         </listitem>
598         <listitem>
599           <para>that does not support the video standard formats at all.</para>
600         </listitem>
601       </itemizedlist> Here the driver shall set the
602 <structfield>std</structfield> field of &v4l2-input; and &v4l2-output;
603 to zero and the <constant>VIDIOC_G_STD</constant>,
604 <constant>VIDIOC_S_STD</constant>,
605 <constant>VIDIOC_QUERYSTD</constant> and
606 <constant>VIDIOC_ENUMSTD</constant> ioctls shall return the
607 &ENOTTY;.<footnote>
608         <para>See <xref linkend="buffer" /> for a rationale.</para>
609         <para>Applications can make use of the <xref linkend="input-capabilities" /> and
610 <xref linkend="output-capabilities"/> flags to determine whether the video standard ioctls
611 are available for the device.</para>
612
613         <para>See <xref linkend="buffer" /> for a rationale. Probably
614 even USB cameras follow some well known video standard. It might have
615 been better to explicitly indicate elsewhere if a device cannot live
616 up to normal expectations, instead of this exception.</para>
617             </footnote></para>
618
619     <example>
620       <title>Information about the current video standard</title>
621
622       <programlisting>
623 &v4l2-std-id; std_id;
624 &v4l2-standard; standard;
625
626 if (-1 == ioctl (fd, &VIDIOC-G-STD;, &amp;std_id)) {
627         /* Note when VIDIOC_ENUMSTD always returns ENOTTY this
628            is no video device or it falls under the USB exception,
629            and VIDIOC_G_STD returning ENOTTY is no error. */
630
631         perror ("VIDIOC_G_STD");
632         exit (EXIT_FAILURE);
633 }
634
635 memset (&amp;standard, 0, sizeof (standard));
636 standard.index = 0;
637
638 while (0 == ioctl (fd, &VIDIOC-ENUMSTD;, &amp;standard)) {
639         if (standard.id &amp; std_id) {
640                printf ("Current video standard: %s\n", standard.name);
641                exit (EXIT_SUCCESS);
642         }
643
644         standard.index++;
645 }
646
647 /* EINVAL indicates the end of the enumeration, which cannot be
648    empty unless this device falls under the USB exception. */
649
650 if (errno == EINVAL || standard.index == 0) {
651         perror ("VIDIOC_ENUMSTD");
652         exit (EXIT_FAILURE);
653 }
654       </programlisting>
655     </example>
656
657     <example>
658       <title>Listing the video standards supported by the current
659 input</title>
660
661       <programlisting>
662 &v4l2-input; input;
663 &v4l2-standard; standard;
664
665 memset (&amp;input, 0, sizeof (input));
666
667 if (-1 == ioctl (fd, &VIDIOC-G-INPUT;, &amp;input.index)) {
668         perror ("VIDIOC_G_INPUT");
669         exit (EXIT_FAILURE);
670 }
671
672 if (-1 == ioctl (fd, &VIDIOC-ENUMINPUT;, &amp;input)) {
673         perror ("VIDIOC_ENUM_INPUT");
674         exit (EXIT_FAILURE);
675 }
676
677 printf ("Current input %s supports:\n", input.name);
678
679 memset (&amp;standard, 0, sizeof (standard));
680 standard.index = 0;
681
682 while (0 == ioctl (fd, &VIDIOC-ENUMSTD;, &amp;standard)) {
683         if (standard.id &amp; input.std)
684                 printf ("%s\n", standard.name);
685
686         standard.index++;
687 }
688
689 /* EINVAL indicates the end of the enumeration, which cannot be
690    empty unless this device falls under the USB exception. */
691
692 if (errno != EINVAL || standard.index == 0) {
693         perror ("VIDIOC_ENUMSTD");
694         exit (EXIT_FAILURE);
695 }
696       </programlisting>
697     </example>
698
699     <example>
700       <title>Selecting a new video standard</title>
701
702       <programlisting>
703 &v4l2-input; input;
704 &v4l2-std-id; std_id;
705
706 memset (&amp;input, 0, sizeof (input));
707
708 if (-1 == ioctl (fd, &VIDIOC-G-INPUT;, &amp;input.index)) {
709         perror ("VIDIOC_G_INPUT");
710         exit (EXIT_FAILURE);
711 }
712
713 if (-1 == ioctl (fd, &VIDIOC-ENUMINPUT;, &amp;input)) {
714         perror ("VIDIOC_ENUM_INPUT");
715         exit (EXIT_FAILURE);
716 }
717
718 if (0 == (input.std &amp; V4L2_STD_PAL_BG)) {
719         fprintf (stderr, "Oops. B/G PAL is not supported.\n");
720         exit (EXIT_FAILURE);
721 }
722
723 /* Note this is also supposed to work when only B
724    <emphasis>or</emphasis> G/PAL is supported. */
725
726 std_id = V4L2_STD_PAL_BG;
727
728 if (-1 == ioctl (fd, &VIDIOC-S-STD;, &amp;std_id)) {
729         perror ("VIDIOC_S_STD");
730         exit (EXIT_FAILURE);
731 }
732       </programlisting>
733     </example>
734   </section>
735   <section id="dv-timings">
736         <title>Digital Video (DV) Timings</title>
737         <para>
738         The video standards discussed so far have been dealing with Analog TV and the
739 corresponding video timings. Today there are many more different hardware interfaces
740 such as High Definition TV interfaces (HDMI), VGA, DVI connectors etc., that carry
741 video signals and there is a need to extend the API to select the video timings
742 for these interfaces. Since it is not possible to extend the &v4l2-std-id; due to
743 the limited bits available, a new set of IOCTLs was added to set/get video timings at
744 the input and output: </para><itemizedlist>
745         <listitem>
746         <para>DV Timings: This will allow applications to define detailed
747 video timings for the interface. This includes parameters such as width, height,
748 polarities, frontporch, backporch etc. The <filename>linux/v4l2-dv-timings.h</filename>
749 header can be used to get the timings of the formats in the <xref linkend="cea861" /> and
750 <xref linkend="vesadmt" /> standards.
751         </para>
752         </listitem>
753         <listitem>
754         <para>DV Presets: Digital Video (DV) presets (<emphasis role="bold">deprecated</emphasis>).
755         These are IDs representing a
756 video timing at the input/output. Presets are pre-defined timings implemented
757 by the hardware according to video standards. A __u32 data type is used to represent
758 a preset unlike the bit mask that is used in &v4l2-std-id; allowing future extensions
759 to support as many different presets as needed. This API is deprecated in favor of the DV Timings
760 API.</para>
761         </listitem>
762         </itemizedlist>
763         <para>To enumerate and query the attributes of the DV timings supported by a device,
764         applications use the &VIDIOC-ENUM-DV-TIMINGS; and &VIDIOC-DV-TIMINGS-CAP; ioctls.
765         To set DV timings for the device, applications use the
766 &VIDIOC-S-DV-TIMINGS; ioctl and to get current DV timings they use the
767 &VIDIOC-G-DV-TIMINGS; ioctl. To detect the DV timings as seen by the video receiver applications
768 use the &VIDIOC-QUERY-DV-TIMINGS; ioctl.</para>
769         <para>To enumerate and query the attributes of DV presets supported by a device,
770 applications use the &VIDIOC-ENUM-DV-PRESETS; ioctl. To get the current DV preset,
771 applications use the &VIDIOC-G-DV-PRESET; ioctl and to set a preset they use the
772 &VIDIOC-S-DV-PRESET; ioctl. To detect the preset as seen by the video receiver applications
773 use the &VIDIOC-QUERY-DV-PRESET; ioctl.</para>
774         <para>Applications can make use of the <xref linkend="input-capabilities" /> and
775 <xref linkend="output-capabilities"/> flags to decide what ioctls are available to set the
776 video timings for the device.</para>
777   </section>
778
779   &sub-controls;
780
781   <section id="format">
782     <title>Data Formats</title>
783
784     <section>
785       <title>Data Format Negotiation</title>
786
787       <para>Different devices exchange different kinds of data with
788 applications, for example video images, raw or sliced VBI data, RDS
789 datagrams. Even within one kind many different formats are possible,
790 in particular an abundance of image formats. Although drivers must
791 provide a default and the selection persists across closing and
792 reopening a device, applications should always negotiate a data format
793 before engaging in data exchange. Negotiation means the application
794 asks for a particular format and the driver selects and reports the
795 best the hardware can do to satisfy the request. Of course
796 applications can also just query the current selection.</para>
797
798       <para>A single mechanism exists to negotiate all data formats
799 using the aggregate &v4l2-format; and the &VIDIOC-G-FMT; and
800 &VIDIOC-S-FMT; ioctls. Additionally the &VIDIOC-TRY-FMT; ioctl can be
801 used to examine what the hardware <emphasis>could</emphasis> do,
802 without actually selecting a new data format. The data formats
803 supported by the V4L2 API are covered in the respective device section
804 in <xref linkend="devices" />. For a closer look at image formats see
805 <xref linkend="pixfmt" />.</para>
806
807       <para>The <constant>VIDIOC_S_FMT</constant> ioctl is a major
808 turning-point in the initialization sequence. Prior to this point
809 multiple panel applications can access the same device concurrently to
810 select the current input, change controls or modify other properties.
811 The first <constant>VIDIOC_S_FMT</constant> assigns a logical stream
812 (video data, VBI data etc.) exclusively to one file descriptor.</para>
813
814       <para>Exclusive means no other application, more precisely no
815 other file descriptor, can grab this stream or change device
816 properties inconsistent with the negotiated parameters. A video
817 standard change for example, when the new standard uses a different
818 number of scan lines, can invalidate the selected image format.
819 Therefore only the file descriptor owning the stream can make
820 invalidating changes. Accordingly multiple file descriptors which
821 grabbed different logical streams prevent each other from interfering
822 with their settings. When for example video overlay is about to start
823 or already in progress, simultaneous video capturing may be restricted
824 to the same cropping and image size.</para>
825
826       <para>When applications omit the
827 <constant>VIDIOC_S_FMT</constant> ioctl its locking side effects are
828 implied by the next step, the selection of an I/O method with the
829 &VIDIOC-REQBUFS; ioctl or implicit with the first &func-read; or
830 &func-write; call.</para>
831
832       <para>Generally only one logical stream can be assigned to a
833 file descriptor, the exception being drivers permitting simultaneous
834 video capturing and overlay using the same file descriptor for
835 compatibility with V4L and earlier versions of V4L2. Switching the
836 logical stream or returning into "panel mode" is possible by closing
837 and reopening the device. Drivers <emphasis>may</emphasis> support a
838 switch using <constant>VIDIOC_S_FMT</constant>.</para>
839
840       <para>All drivers exchanging data with
841 applications must support the <constant>VIDIOC_G_FMT</constant> and
842 <constant>VIDIOC_S_FMT</constant> ioctl. Implementation of the
843 <constant>VIDIOC_TRY_FMT</constant> is highly recommended but
844 optional.</para>
845     </section>
846
847     <section>
848       <title>Image Format Enumeration</title>
849
850       <para>Apart of the generic format negotiation functions
851 a special ioctl to enumerate all image formats supported by video
852 capture, overlay or output devices is available.<footnote>
853           <para>Enumerating formats an application has no a-priori
854 knowledge of (otherwise it could explicitly ask for them and need not
855 enumerate) seems useless, but there are applications serving as proxy
856 between drivers and the actual video applications for which this is
857 useful.</para>
858         </footnote></para>
859
860       <para>The &VIDIOC-ENUM-FMT; ioctl must be supported
861 by all drivers exchanging image data with applications.</para>
862
863       <important>
864         <para>Drivers are not supposed to convert image formats in
865 kernel space. They must enumerate only formats directly supported by
866 the hardware. If necessary driver writers should publish an example
867 conversion routine or library for integration into applications.</para>
868       </important>
869     </section>
870   </section>
871
872   &sub-planar-apis;
873
874   <section id="crop">
875     <title>Image Cropping, Insertion and Scaling</title>
876
877     <para>Some video capture devices can sample a subsection of the
878 picture and shrink or enlarge it to an image of arbitrary size. We
879 call these abilities cropping and scaling. Some video output devices
880 can scale an image up or down and insert it at an arbitrary scan line
881 and horizontal offset into a video signal.</para>
882
883     <para>Applications can use the following API to select an area in
884 the video signal, query the default area and the hardware limits.
885 <emphasis>Despite their name, the &VIDIOC-CROPCAP;, &VIDIOC-G-CROP;
886 and &VIDIOC-S-CROP; ioctls apply to input as well as output
887 devices.</emphasis></para>
888
889     <para>Scaling requires a source and a target. On a video capture
890 or overlay device the source is the video signal, and the cropping
891 ioctls determine the area actually sampled. The target are images
892 read by the application or overlaid onto the graphics screen. Their
893 size (and position for an overlay) is negotiated with the
894 &VIDIOC-G-FMT; and &VIDIOC-S-FMT; ioctls.</para>
895
896     <para>On a video output device the source are the images passed in
897 by the application, and their size is again negotiated with the
898 <constant>VIDIOC_G/S_FMT</constant> ioctls, or may be encoded in a
899 compressed video stream. The target is the video signal, and the
900 cropping ioctls determine the area where the images are
901 inserted.</para>
902
903     <para>Source and target rectangles are defined even if the device
904 does not support scaling or the <constant>VIDIOC_G/S_CROP</constant>
905 ioctls. Their size (and position where applicable) will be fixed in
906 this case. <emphasis>All capture and output device must support the
907 <constant>VIDIOC_CROPCAP</constant> ioctl such that applications can
908 determine if scaling takes place.</emphasis></para>
909
910     <section>
911       <title>Cropping Structures</title>
912
913       <figure id="crop-scale">
914         <title>Image Cropping, Insertion and Scaling</title>
915         <mediaobject>
916           <imageobject>
917             <imagedata fileref="crop.pdf" format="PS" />
918           </imageobject>
919           <imageobject>
920             <imagedata fileref="crop.gif" format="GIF" />
921           </imageobject>
922           <textobject>
923             <phrase>The cropping, insertion and scaling process</phrase>
924           </textobject>
925         </mediaobject>
926       </figure>
927
928       <para>For capture devices the coordinates of the top left
929 corner, width and height of the area which can be sampled is given by
930 the <structfield>bounds</structfield> substructure of the
931 &v4l2-cropcap; returned by the <constant>VIDIOC_CROPCAP</constant>
932 ioctl. To support a wide range of hardware this specification does not
933 define an origin or units. However by convention drivers should
934 horizontally count unscaled samples relative to 0H (the leading edge
935 of the horizontal sync pulse, see <xref linkend="vbi-hsync" />).
936 Vertically ITU-R line
937 numbers of the first field (<xref linkend="vbi-525" />, <xref
938 linkend="vbi-625" />), multiplied by two if the driver can capture both
939 fields.</para>
940
941       <para>The top left corner, width and height of the source
942 rectangle, that is the area actually sampled, is given by &v4l2-crop;
943 using the same coordinate system as &v4l2-cropcap;. Applications can
944 use the <constant>VIDIOC_G_CROP</constant> and
945 <constant>VIDIOC_S_CROP</constant> ioctls to get and set this
946 rectangle. It must lie completely within the capture boundaries and
947 the driver may further adjust the requested size and/or position
948 according to hardware limitations.</para>
949
950       <para>Each capture device has a default source rectangle, given
951 by the <structfield>defrect</structfield> substructure of
952 &v4l2-cropcap;. The center of this rectangle shall align with the
953 center of the active picture area of the video signal, and cover what
954 the driver writer considers the complete picture. Drivers shall reset
955 the source rectangle to the default when the driver is first loaded,
956 but not later.</para>
957
958       <para>For output devices these structures and ioctls are used
959 accordingly, defining the <emphasis>target</emphasis> rectangle where
960 the images will be inserted into the video signal.</para>
961
962     </section>
963
964     <section>
965       <title>Scaling Adjustments</title>
966
967       <para>Video hardware can have various cropping, insertion and
968 scaling limitations. It may only scale up or down, support only
969 discrete scaling factors, or have different scaling abilities in
970 horizontal and vertical direction. Also it may not support scaling at
971 all. At the same time the &v4l2-crop; rectangle may have to be
972 aligned, and both the source and target rectangles may have arbitrary
973 upper and lower size limits. In particular the maximum
974 <structfield>width</structfield> and <structfield>height</structfield>
975 in &v4l2-crop; may be smaller than the
976 &v4l2-cropcap;.<structfield>bounds</structfield> area. Therefore, as
977 usual, drivers are expected to adjust the requested parameters and
978 return the actual values selected.</para>
979
980       <para>Applications can change the source or the target rectangle
981 first, as they may prefer a particular image size or a certain area in
982 the video signal. If the driver has to adjust both to satisfy hardware
983 limitations, the last requested rectangle shall take priority, and the
984 driver should preferably adjust the opposite one. The &VIDIOC-TRY-FMT;
985 ioctl however shall not change the driver state and therefore only
986 adjust the requested rectangle.</para>
987
988       <para>Suppose scaling on a video capture device is restricted to
989 a factor 1:1 or 2:1 in either direction and the target image size must
990 be a multiple of 16&nbsp;&times;&nbsp;16 pixels. The source cropping
991 rectangle is set to defaults, which are also the upper limit in this
992 example, of 640&nbsp;&times;&nbsp;400 pixels at offset 0,&nbsp;0. An
993 application requests an image size of 300&nbsp;&times;&nbsp;225
994 pixels, assuming video will be scaled down from the "full picture"
995 accordingly. The driver sets the image size to the closest possible
996 values 304&nbsp;&times;&nbsp;224, then chooses the cropping rectangle
997 closest to the requested size, that is 608&nbsp;&times;&nbsp;224
998 (224&nbsp;&times;&nbsp;2:1 would exceed the limit 400). The offset
999 0,&nbsp;0 is still valid, thus unmodified. Given the default cropping
1000 rectangle reported by <constant>VIDIOC_CROPCAP</constant> the
1001 application can easily propose another offset to center the cropping
1002 rectangle.</para>
1003
1004       <para>Now the application may insist on covering an area using a
1005 picture aspect ratio closer to the original request, so it asks for a
1006 cropping rectangle of 608&nbsp;&times;&nbsp;456 pixels. The present
1007 scaling factors limit cropping to 640&nbsp;&times;&nbsp;384, so the
1008 driver returns the cropping size 608&nbsp;&times;&nbsp;384 and adjusts
1009 the image size to closest possible 304&nbsp;&times;&nbsp;192.</para>
1010
1011     </section>
1012
1013     <section>
1014       <title>Examples</title>
1015
1016       <para>Source and target rectangles shall remain unchanged across
1017 closing and reopening a device, such that piping data into or out of a
1018 device will work without special preparations. More advanced
1019 applications should ensure the parameters are suitable before starting
1020 I/O.</para>
1021
1022       <example>
1023         <title>Resetting the cropping parameters</title>
1024
1025         <para>(A video capture device is assumed; change
1026 <constant>V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE</constant> for other
1027 devices.)</para>
1028
1029         <programlisting>
1030 &v4l2-cropcap; cropcap;
1031 &v4l2-crop; crop;
1032
1033 memset (&amp;cropcap, 0, sizeof (cropcap));
1034 cropcap.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
1035
1036 if (-1 == ioctl (fd, &VIDIOC-CROPCAP;, &amp;cropcap)) {
1037         perror ("VIDIOC_CROPCAP");
1038         exit (EXIT_FAILURE);
1039 }
1040
1041 memset (&amp;crop, 0, sizeof (crop));
1042 crop.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
1043 crop.c = cropcap.defrect;
1044
1045 /* Ignore if cropping is not supported (EINVAL). */
1046
1047 if (-1 == ioctl (fd, &VIDIOC-S-CROP;, &amp;crop)
1048     &amp;&amp; errno != EINVAL) {
1049         perror ("VIDIOC_S_CROP");
1050         exit (EXIT_FAILURE);
1051 }
1052       </programlisting>
1053       </example>
1054
1055       <example>
1056         <title>Simple downscaling</title>
1057
1058         <para>(A video capture device is assumed.)</para>
1059
1060         <programlisting>
1061 &v4l2-cropcap; cropcap;
1062 &v4l2-format; format;
1063
1064 reset_cropping_parameters ();
1065
1066 /* Scale down to 1/4 size of full picture. */
1067
1068 memset (&amp;format, 0, sizeof (format)); /* defaults */
1069
1070 format.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
1071
1072 format.fmt.pix.width = cropcap.defrect.width &gt;&gt; 1;
1073 format.fmt.pix.height = cropcap.defrect.height &gt;&gt; 1;
1074 format.fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_YUYV;
1075
1076 if (-1 == ioctl (fd, &VIDIOC-S-FMT;, &amp;format)) {
1077         perror ("VIDIOC_S_FORMAT");
1078         exit (EXIT_FAILURE);
1079 }
1080
1081 /* We could check the actual image size now, the actual scaling factor
1082    or if the driver can scale at all. */
1083         </programlisting>
1084       </example>
1085
1086       <example>
1087         <title>Selecting an output area</title>
1088
1089         <programlisting>
1090 &v4l2-cropcap; cropcap;
1091 &v4l2-crop; crop;
1092
1093 memset (&amp;cropcap, 0, sizeof (cropcap));
1094 cropcap.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
1095
1096 if (-1 == ioctl (fd, VIDIOC_CROPCAP;, &amp;cropcap)) {
1097         perror ("VIDIOC_CROPCAP");
1098         exit (EXIT_FAILURE);
1099 }
1100
1101 memset (&amp;crop, 0, sizeof (crop));
1102
1103 crop.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
1104 crop.c = cropcap.defrect;
1105
1106 /* Scale the width and height to 50 % of their original size
1107    and center the output. */
1108
1109 crop.c.width /= 2;
1110 crop.c.height /= 2;
1111 crop.c.left += crop.c.width / 2;
1112 crop.c.top += crop.c.height / 2;
1113
1114 /* Ignore if cropping is not supported (EINVAL). */
1115
1116 if (-1 == ioctl (fd, VIDIOC_S_CROP, &amp;crop)
1117     &amp;&amp; errno != EINVAL) {
1118         perror ("VIDIOC_S_CROP");
1119         exit (EXIT_FAILURE);
1120 }
1121 </programlisting>
1122       </example>
1123
1124       <example>
1125         <title>Current scaling factor and pixel aspect</title>
1126
1127         <para>(A video capture device is assumed.)</para>
1128
1129         <programlisting>
1130 &v4l2-cropcap; cropcap;
1131 &v4l2-crop; crop;
1132 &v4l2-format; format;
1133 double hscale, vscale;
1134 double aspect;
1135 int dwidth, dheight;
1136
1137 memset (&amp;cropcap, 0, sizeof (cropcap));
1138 cropcap.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
1139
1140 if (-1 == ioctl (fd, &VIDIOC-CROPCAP;, &amp;cropcap)) {
1141         perror ("VIDIOC_CROPCAP");
1142         exit (EXIT_FAILURE);
1143 }
1144
1145 memset (&amp;crop, 0, sizeof (crop));
1146 crop.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
1147
1148 if (-1 == ioctl (fd, &VIDIOC-G-CROP;, &amp;crop)) {
1149         if (errno != EINVAL) {
1150                 perror ("VIDIOC_G_CROP");
1151                 exit (EXIT_FAILURE);
1152         }
1153
1154         /* Cropping not supported. */
1155         crop.c = cropcap.defrect;
1156 }
1157
1158 memset (&amp;format, 0, sizeof (format));
1159 format.fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
1160
1161 if (-1 == ioctl (fd, &VIDIOC-G-FMT;, &amp;format)) {
1162         perror ("VIDIOC_G_FMT");
1163         exit (EXIT_FAILURE);
1164 }
1165
1166 /* The scaling applied by the driver. */
1167
1168 hscale = format.fmt.pix.width / (double) crop.c.width;
1169 vscale = format.fmt.pix.height / (double) crop.c.height;
1170
1171 aspect = cropcap.pixelaspect.numerator /
1172          (double) cropcap.pixelaspect.denominator;
1173 aspect = aspect * hscale / vscale;
1174
1175 /* Devices following ITU-R BT.601 do not capture
1176    square pixels. For playback on a computer monitor
1177    we should scale the images to this size. */
1178
1179 dwidth = format.fmt.pix.width / aspect;
1180 dheight = format.fmt.pix.height;
1181         </programlisting>
1182       </example>
1183     </section>
1184   </section>
1185
1186   &sub-selection-api;
1187
1188   <section id="streaming-par">
1189     <title>Streaming Parameters</title>
1190
1191     <para>Streaming parameters are intended to optimize the video
1192 capture process as well as I/O. Presently applications can request a
1193 high quality capture mode with the &VIDIOC-S-PARM; ioctl.</para>
1194
1195     <para>The current video standard determines a nominal number of
1196 frames per second. If less than this number of frames is to be
1197 captured or output, applications can request frame skipping or
1198 duplicating on the driver side. This is especially useful when using
1199 the &func-read; or &func-write;, which are not augmented by timestamps
1200 or sequence counters, and to avoid unnecessary data copying.</para>
1201
1202     <para>Finally these ioctls can be used to determine the number of
1203 buffers used internally by a driver in read/write mode. For
1204 implications see the section discussing the &func-read;
1205 function.</para>
1206
1207     <para>To get and set the streaming parameters applications call
1208 the &VIDIOC-G-PARM; and &VIDIOC-S-PARM; ioctl, respectively. They take
1209 a pointer to a &v4l2-streamparm;, which contains a union holding
1210 separate parameters for input and output devices.</para>
1211
1212     <para>These ioctls are optional, drivers need not implement
1213 them. If so, they return the &EINVAL;.</para>
1214   </section>