1.什么是V4L2
Video for(4) Linux 2 的简称，V4L的升级版。V4L2是linux操作系统下用于采集图片、视频和音频数据的API接口，配合适当的视频采集设备和相应的驱动程序，可以实现图片、视频、音频等的采集。在远程会议、可视电话、视频监控系统和嵌入式多媒体终端中都有广泛的应用。在Linux中，视频设备是设备文件，可以像访问普通文件一样对其进行读写，摄像头在/dev/videoX下(X代表摄像头的序号)
V4L2为linux下视频设备程序提供了一套接口规范。包括一套数据结构和底层V4L2驱动接口。只能在linux下使用。它使程序有发现设备和操作设备的能力。它主要是用一系列的回调函数来实现这些功能。像设置摄像头的频率、帧频、视频压缩格式和图像参数等等。当然也可以用于其他多媒体的开发，如音频等。
在Linux下，所有外设都被看成一种特殊的文件，成为“设备文件”，可以象访问普通文件一样对其进行读写。一般来说，采用V4L2驱动的摄像头设备文是/dev/v4l/video0。为了通用，可以建立一个到/dev/video0的链接。V4L2支持两种方式来采集图像：内存映射方式(mmap)和直接读取方式(read)。
V4L2在include/linux/videodev2.h文件中定义了一些重要的数据结构，在采集图像的过程中，就是通过对这些数据的操作来获得最终的图像数据。Linux系统V4L2的能力可在Linux内核编译阶段配置，默认情况下都有此开发接口。V4L2从Linux 2.5.x版本的内核中开始出现。
V4L2规范中不仅定义了通用API元素(Common API Elements)，图像的格式(Image Formats)，输入/输出方法(Input/Output)，还定义了Linux内核驱动处理视频信息的一系列接口(Interfaces)，这些接口主要有：
视频采集接口——Video Capture Interface;
视频输出接口—— Video Output Interface;
视频覆盖/预览接口——Video Overlay Interface;
视频输出覆盖接口——Video Output Overlay Interface;
编解码接口——Codec Interface。
V4L2的相关定义包含在头文件<linux/videodev2.h>中
2. 使用V4L2的操作流程
工作流程：打开设备－> 检查和设置设备属性－> 设置帧格式－> 设置一种输入输出方法（缓冲区管理）－> 循环获取数据－> 关闭设备。
打开设备
#include <fcntl.h>
int open(const char *device_name, int flags); // flags = O_RDWR,O_RDONLY
#include <unistd.h>
int close(int fd);
例：
int fd=open(“/dev/video0”,O_RDWR); // 打开设备
close(fd); // 关闭设备
打开设备一般都是使用 open() 打开 /dev 下的 video 设备文件 ，比如说 /dev/video1, 打开之前首先要对相应的设备文件进行检查 ，比如说使用 stat() 获得文件属性，并判断是否为字符设备文件。
驱动通过主设备号 81 和 0 ～ 255 之间的次设备号来注册 device note ，系统 管理 员通过设备的主次设备号在 /dev 目录下创建相应的字符设备文件。应用 程序不能通过设备的主次设备号来打开设备，而必须通过适当的 device name ，即 /dev 目录下的设备文件来打开设备。
v4l2 支持一个设备文件可以被多次打开，却只允许其中一个应用程序与设备进行数据 交换 ，其他应用程序只能用来设定一些设备参数，对设备进行一些控制。
1. 用非阻塞模式打开摄像头设备
int cameraFd;
cameraFd = open("/dev/video0", O_RDWR | O_NONBLOCK);
2. 如果用阻塞模式打开摄像头设备，上述代码变为：
cameraFd = open("/dev/video0", O_RDWR);
关于阻塞模式和非阻塞模式
应用程序能够使用阻塞模式或非阻塞模式打开视频设备，如果使用非阻塞模式调用视频设备，即使尚未捕获到信息，驱动依旧会把缓存（DQBUFF）里的东西返回给应用程序。