
media-ctl [options]-d, --device dev Media device name (default: /dev/media0)If <dev> starts with a digit, then /dev/media<dev> is used.If <dev> doesn't exist, then find a media device thatreports a bus info string equal to <dev>.-e, --entity name Print the device name associated with the given entity-V, --set-v4l2 v4l2 Comma-separated list of formats to setup--get-v4l2 pad Print the active format on a given pad--get-dv pad Print detected and current DV timings on a given pad--set-dv pad Configure DV timings on a given pad-R, --set-routes routes Configure routes on a given subdev entity-h, --help Show verbose help and exit-i, --interactive Modify links interactively-l, --links links Comma-separated list of link descriptors to setup--known-mbus-fmts List known media bus formats and their numeric values-p, --print-topology Print the device topology. If an entityis specified through the -e option, printinformation for that entity only.--print-dot Print the device topology as a dot graph-r, --reset Reset all links to inactive-v, --verbose Be verbose--version Show version informationLinks and formats are defined aslinks = link { ',' link } ;link = pad '->' pad '[' flags ']' ;pad = entity ':' pad-number { '/' stream-number } ;entity = entity-number | ( '"' entity-name '"' ) ;v4l2 = pad '[' v4l2-properties ']' ;v4l2-properties = v4l2-property { ',' v4l2-property } ;v4l2-property = v4l2-mbusfmt | v4l2-crop | v4l2-interval| v4l2-compose | v4l2-interval ;v4l2-mbusfmt = 'fmt:' fcc '/' size ; { 'field:' v4l2-field ; } { 'colorspace:' v4l2-colorspace ; }{ 'xfer:' v4l2-xfer-func ; } { 'ycbcr:' v4l2-ycbcr-enc ; }{ 'quantization:' v4l2-quant ; }v4l2-crop = 'crop:' rectangle ;v4l2-compose = 'compose:' rectangle ;v4l2-interval = '@' numerator '/' denominator ;rectangle = '(' left ',' top, ')' '/' size ;size = width 'x' height ;routes = entity '[' route { ',' route } ']' ;route = pad-number '/' stream-number '->' pad-number '/' stream-number '[' route-flags ']' ;
用户空间通过 Media Controller API:
media-ctl -p可以看到:
Media controller API version 6.6.48Media device information------------------------driver dcmippmodel DCMIPP MDEVserialbus info platform:5a000000.dcmipphw revision 0x10driver version 6.6.48Device topology- entity 1: dcmipp_input (2 pads, 2 links, 0 routes)type V4L2 subdev subtype Unknown flags 0device node name /dev/v4l-subdev0pad0: Sink[stream:0 fmt:RGB565_2X8_LE/640x480 field:none colorspace:srgb]<- "st-mipid02 1-0014":2 [ENABLED,IMMUTABLE]pad1: Source[stream:0 fmt:RGB565_2X8_LE/640x480 field:none colorspace:rec709]-> "dcmipp_dump_postproc":0 [ENABLED,IMMUTABLE]- entity 4: dcmipp_dump_postproc (2 pads, 2 links, 0 routes)type V4L2 subdev subtype Unknown flags 0device node name /dev/v4l-subdev1pad0: Sink[stream:0 fmt:RGB565_2X8_LE/640x480 field:none colorspace:rec709compose.bounds:(0,0)/640x480compose:(0,0)/640x480]<- "dcmipp_input":1 [ENABLED,IMMUTABLE]pad1: Source[stream:0 fmt:RGB565_2X8_LE/640x480 field:none colorspace:rec709crop.bounds:(0,0)/640x480crop:(0,0)/640x480]-> "dcmipp_dump_capture":0 [ENABLED,IMMUTABLE]- entity 7: dcmipp_dump_capture (1 pad, 1 link)type Node subtype V4L flags 0device node name /dev/video0pad0: Sink<- "dcmipp_dump_postproc":1 [ENABLED,IMMUTABLE]- entity 15: st-mipid02 1-0014 (3 pads, 2 links, 0 routes)type V4L2 subdev subtype Unknown flags 0device node name /dev/v4l-subdev2pad0: Sink[stream:0 fmt:RGB565_1X16/640x480 field:none colorspace:srgb]<- "gc2145 1-003c":0 [ENABLED,IMMUTABLE]pad1: Sinkpad2: Source[stream:0 fmt:RGB565_2X8_LE/640x480 field:none colorspace:srgb]-> "dcmipp_input":0 [ENABLED,IMMUTABLE]- entity 21: gc2145 1-003c (1 pad, 1 link, 0 routes)type V4L2 subdev subtype Sensor flags 0device node name /dev/v4l-subdev3pad0: Source[stream:0 fmt:RGB565_1X16/640x480 field:none colorspace:srgbcrop.bounds:(0,0)/1600x1200crop:(0,0)/1920x1080]-> "st-mipid02 1-0014":0 [ENABLED,IMMUTABLE]
这是 setup 的发现阶段。
media-ctl --print-dot > graph.dotdot -Tpng -Nfontname=Roboto -Nfontsize=10 -Efontname=Roboto -Efontsize=10 graph.dot > graph.png
entity 21 media device 拓扑结构
五、 配置 Media Links(路由选择)
对于有多路 ISP / 多输入的 SoC:
media-ctl -l "'gc2145 1-003c':0 -> 'csi2':0 [1]"作用:
启用 / 禁用 link
选择数据路径
Media device setup 的核心:
/*SRGGB10_1X10:这是一种媒体总线格式(Media Bus Format),描述的是在芯片间总线(如MIPI CSI-2) 上传输的原始数据格式。它表示传感器输出的是10位精度的Bayer RAW数据,像素滤色器阵列的排列是SRGGB; 1920x1080:这是图像的分辨率*/media-ctl -V "'gc2145 1-003c':0 [fmt:SRGGB10_1X10/1920x1080]"media-ctl -V "'csi2':1 [fmt:SRGGB10_1X10/1920x1080]"
规则:
从源头(sensor)开始
format 必须在 所有 pads 上一致
否则 stream 无法启动。
关于拜耳RAW数据格式,请戳文章:
自动驾驶如何“看清”世界?解读车载Camera图像处理中不可或缺的Demosaic算法
七、 Video node 配置(V4L2)
Video node只能通过V4L2 API来配置:
v4l2-ctl -d /dev/video0 \--set-fmt-video=width=1920,height=1080,pixelformat=NV12
这里:
ISP 可能完成 RAW → YUV
pixelformat=NV12
设置像素格式为 NV12。这是一种常见的 YUV 4:2:0 格式,数据呈 Semi-Planar(半平面)[2]排列,被许多硬件编解码器高效支持
video node 是 pipeline 的出口

八、 Buffer setup(vb2)
用户空间申请 buffer:
MMAP :内存映射,内核驱动负责分配物理连续内存,用户空间通过 mmap映射使用;
USERPTR :用户指针,用户空间应用负责分配内存(需物理连续),并将指针传递给驱动;
DMABUF: 第三方组件(如GPU、显示管理器)分配和管理DMA缓冲区,V4L2驱动导入并使用。
这是最现代的模式,旨在解决不同设备驱动之间内存共享的零拷贝需求: 内存的分配者不是V4L2驱动,而是另一个“导出器”(Exporter),例如GPU、DRM显示驱动或ION内存分配器。它会创建一个DMABUF对象,并返回一个文件描述符(fd)。 V4L2驱动作为“导入器”(Importer),通过这个文件描述符,使用 VIDIOC_REQBUFS并指定 memory=V4L2_MEMORY_DMABUF,将该DMABUF缓冲区加入它的队列。
后续的队列管理(QBUF/DQBUF)与MMAP模式类似,但在 v4l2_buffer中指定的是DMABUF的文件描述符而非MMAP的偏移量。 这种方式使得视频数据可以在摄像头、GPU、显示控制器等硬件之间高效流转,而无需经过CPU进行内存拷贝
vb2 框架:
分配物理内存
建立 DMA/IOMMU 映射
VIDIOC_REQBUFS
VIDIOC_QBUF
用一幅图来表示

V4L2 Stream 启动流程
到这里,我们V4L2框架内核和用户空间,启动video stream就全部介绍完成了。下一篇,我们最后介绍下V4L2 async media devices driver机制。
专业术语解释:
[1]Planar(平面格式):Y、U、V三个分量分别存储在三个独立的平面(数组)中,如YYYYYYYY和UUUU,VVVV,结构清晰,分量分离。软件图像处理、算法分析(如OpenCV);
[2]Semi-Planar(半平面格式):Y分量单独存储一个平面,U和V分量交错存储在第二个平面中,比如:YYYYYYYY和UVUVUVUV或 VUVUVUVU。兼顾了结构性和存储紧凑性,适合硬件编解码、GPU渲染、摄像头预览;