Documentation/media/uapi/v4l/dev-capture.rst

   1 .. -*- coding: utf-8; mode: rst -*-
   2
   3 .. _capture:
   4
   5 ***********************
   6 Video Capture Interface
   7 ***********************
   8
   9 Video capture devices sample an analog video signal and store the
  10 digitized images in memory. Today nearly all devices can capture at full
  11 25 or 30 frames/second. With this interface applications can control the
  12 capture process and move images from the driver into user space.
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  14 Conventionally V4L2 video capture devices are accessed through character
  15 device special files named ``/dev/video`` and ``/dev/video0`` to
  16 ``/dev/video63`` with major number 81 and minor numbers 0 to 63.
  17 ``/dev/video`` is typically a symbolic link to the preferred video
  18 device.
  19
  20 .. note:: The same device file names are used for video output devices.
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  23 Querying Capabilities
  24 =====================
  25
  26 Devices supporting the video capture interface set the
  27 ``V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE`` or ``V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE_MPLANE`` flag in
  28 the ``capabilities`` field of struct
  29 :ref:`v4l2_capability <v4l2-capability>` returned by the
  30 :ref:`VIDIOC_QUERYCAP` ioctl. As secondary device
  31 functions they may also support the :ref:`video overlay <overlay>`
  32 (``V4L2_CAP_VIDEO_OVERLAY``) and the :ref:`raw VBI capture <raw-vbi>`
  33 (``V4L2_CAP_VBI_CAPTURE``) interface. At least one of the read/write or
  34 streaming I/O methods must be supported. Tuners and audio inputs are
  35 optional.
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  38 Supplemental Functions
  39 ======================
  40
  41 Video capture devices shall support :ref:`audio input <audio>`,
  42 :ref:`tuner`, :ref:`controls <control>`,
  43 :ref:`cropping and scaling <crop>` and
  44 :ref:`streaming parameter <streaming-par>` ioctls as needed. The
  45 :ref:`video input <video>` and :ref:`video standard <standard>`
  46 ioctls must be supported by all video capture devices.
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  48
  49 Image Format Negotiation
  50 ========================
  51
  52 The result of a capture operation is determined by cropping and image
  53 format parameters. The former select an area of the video picture to
  54 capture, the latter how images are stored in memory, i. e. in RGB or YUV
  55 format, the number of bits per pixel or width and height. Together they
  56 also define how images are scaled in the process.
  57
  58 As usual these parameters are *not* reset at :ref:`open() <func-open>`
  59 time to permit Unix tool chains, programming a device and then reading
  60 from it as if it was a plain file. Well written V4L2 applications ensure
  61 they really get what they want, including cropping and scaling.
  62
  63 Cropping initialization at minimum requires to reset the parameters to
  64 defaults. An example is given in :ref:`crop`.
  65
  66 To query the current image format applications set the ``type`` field of
  67 a struct :ref:`v4l2_format <v4l2-format>` to
  68 ``V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE`` or
  69 ``V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE_MPLANE`` and call the
  70 :ref:`VIDIOC_G_FMT <VIDIOC_G_FMT>` ioctl with a pointer to this
  71 structure. Drivers fill the struct
  72 :ref:`v4l2_pix_format <v4l2-pix-format>` ``pix`` or the struct
  73 :ref:`v4l2_pix_format_mplane <v4l2-pix-format-mplane>` ``pix_mp``
  74 member of the ``fmt`` union.
  75
  76 To request different parameters applications set the ``type`` field of a
  77 struct :ref:`v4l2_format <v4l2-format>` as above and initialize all
  78 fields of the struct :ref:`v4l2_pix_format <v4l2-pix-format>`
  79 ``vbi`` member of the ``fmt`` union, or better just modify the results
  80 of :ref:`VIDIOC_G_FMT <VIDIOC_G_FMT>`, and call the :ref:`VIDIOC_S_FMT <VIDIOC_G_FMT>`
  81 ioctl with a pointer to this structure. Drivers may adjust the
  82 parameters and finally return the actual parameters as :ref:`VIDIOC_G_FMT <VIDIOC_G_FMT>`
  83 does.
  84
  85 Like :ref:`VIDIOC_S_FMT <VIDIOC_G_FMT>` the :ref:`VIDIOC_TRY_FMT <VIDIOC_G_FMT>` ioctl
  86 can be used to learn about hardware limitations without disabling I/O or
  87 possibly time consuming hardware preparations.
  88
  89 The contents of struct :ref:`v4l2_pix_format <v4l2-pix-format>` and
  90 struct :ref:`v4l2_pix_format_mplane <v4l2-pix-format-mplane>` are
  91 discussed in :ref:`pixfmt`. See also the specification of the
  92 :ref:`VIDIOC_G_FMT <VIDIOC_G_FMT>`, :ref:`VIDIOC_S_FMT <VIDIOC_G_FMT>` and :ref:`VIDIOC_TRY_FMT <VIDIOC_G_FMT>` ioctls for
  93 details. Video capture devices must implement both the :ref:`VIDIOC_G_FMT <VIDIOC_G_FMT>`
  94 and :ref:`VIDIOC_S_FMT <VIDIOC_G_FMT>` ioctl, even if :ref:`VIDIOC_S_FMT <VIDIOC_G_FMT>` ignores all
  95 requests and always returns default parameters as :ref:`VIDIOC_G_FMT <VIDIOC_G_FMT>` does.
  96 :ref:`VIDIOC_TRY_FMT <VIDIOC_G_FMT>` is optional.
  97
  98
  99 Reading Images
 100 ==============
 101
 102 A video capture device may support the ::ref:`read() function <func-read>`
 103 and/or streaming (:ref:`memory mapping <func-mmap>` or
 104 :ref:`user pointer <userp>`) I/O. See :ref:`io` for details.