單元 5 · 第一個鏡頭跑起來

media-ctl -d /dev/media0 -r
media-ctl -d /dev/media0 -l "'ov5640 3-003c':0->'csi2':0[1]"
media-ctl -d /dev/media0 -V "'ov5640 3-003c':0[fmt:UYVY8_2X8/1280x720]"
media-ctl -d /dev/media0 -V "'csi2':0[fmt:UYVY8_2X8/1280x720]"

v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=width=1280,height=720,pixelformat=YUYV
v4l2-ctl -d /dev/video0 --stream-mmap=1 --stream-count=1 --stream-to=frame.yuv

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! videoconvert ! autovideosink

# 確認 media 管線
media-ctl -p -d /dev/media0
# 取一幀
v4l2-ctl -d /dev/video0 --stream-mmap=1 --stream-count=1 --stream-to=f.yuv
# 檢查格式
v4l2-ctl -d /dev/video0 --list-formats-ext

media-ctl -d /dev/media0 -r
media-ctl -d /dev/media0 -l "'ov5640 3-003c':0->'csi2':0[1]"
media-ctl -d /dev/media0 -V "'ov5640 3-003c':0[fmt:UYVY8_2X8/1280x720]"
media-ctl -d /dev/media0 -V "'csi2':0[fmt:UYVY8_2X8/1280x720]"

v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=width=1280,height=720,pixelformat=YUYV

v4l2-ctl -d /dev/video0 --stream-mmap=3 --stream-count=1 --stream-to=frame.yuv
ls -l frame.yuv   # 1280*720*2 = 1,843,200 bytes

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! videoconvert ! autovideosink

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! 'video/x-raw,format=YUYV,width=1280,height=720' \
  ! videoconvert ! fakesink silent=false 2>&1 | grep -i "buffer\|error"

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! 'video/x-raw,format=YUYV,width=1280,height=720' \
  ! filesink location=frame.gst

gst-inspect-1.0 v4l2src | grep -A20 "SINK template"
gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! capsfilter caps='video/x-raw,format=YUYV' ! fakesink -v 2>&1 | head -20

media-ctl -d /dev/media0 -r
media-ctl -d /dev/media0 -l "'ov5640 3-003c':0->'csi2':0[1]"
v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=width=1280,height=720,pixelformat=YUYV \
  --stream-mmap=3 --stream-count=1 --stream-to=first.yuv
ls -l first.yuv    # 1280*720*2 = 1,843,200

#!/bin/bash
for i in $(seq 1 10); do
  v4l2-ctl -d /dev/video0 --stream-mmap=4 --stream-count=30 \
    --stream-to=clip_$i.yuv     # 30 幀 = 1 秒（30fps）
  echo "clip_$i 完成: $(stat -c%s clip_$i.yuv) bytes"
done

python3 - <<'EOF'
import numpy as np
W,H=1280,720
buf = np.fromfile('clip_1.yuv', dtype=np.uint8)
print('size =', buf.size, '預期 =', W*H*2)
y = buf.reshape(H,W,2)[...,0]
print('Y 平均亮度 =', y.mean().round(1), ' 峰值 =', y.max())
EOF

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! \
  'video/x-raw,format=YUYV,width=1280,height=720,framerate=30/1' ! \
  videoconvert ! video/x-raw,format=NV12 ! \
  mpph264enc ! h264parse ! mp4mux ! filesink location=rec.mp4

- [ ] 我能跑完 record_clips.sh 並驗證每個 clip 大小與亮度。
- [ ] 我能用 GStreamer 完成 V4L2 → 硬體編碼 → MP4 的完整管線。
- [ ] 我已驗證 100 幀連續取流無 timeout。
- [ ] 我能用 fakesink 隔離「資料流動」與「顯示輸出」問題。
- [ ] 我能解釋 mmap buffer 迴圈（REQBUFS→QBUF→DQBUFF）的流程。
- [ ] 我能指出 YUYV 與 NV12 在 GStreamer 管線中的轉換必要。

v4l2-ctl --stream-mmap=1 --stream-count=1
├─ "VIDIOC_DQBUF: No such device" → video device 無回應
│  ├─ 檢查 media-ctl -l → link 是否 active
│  └─ 檢查 sensor 有無串流（I2C 設定是否完成）
├─ "timeout" → 無幀到達
│  ├─ CSI 接收異常 → dmesg 看 csi 錯誤
│  └─ 嘗試降低解析度（640x480）→ 排除頻寬
└─ "Invalid argument" → format 不支援
   └─ 用 media-ctl -V 設定正確格式

v4l2-ctl 取到幀但全黑？
├─ sensor 曝光異常
│  ├─ 讀 0x3500~0x3502 → 手動曝光是否有效
│  └─ 用 v4l2-ctl --set-ctrl=exposure=500
├─ format 錯誤
│  └─ 換 YUYV 格式測試（排除 Bayer 問題）
└─ 資料到 video 但後處理問題
   └─ 用 fakesink 隔離（GStreamer 管線）

- [ ] 確認 /dev/video0 存在
- [ ] 用 media-ctl -p 確認完整管線
- [ ] 設定 format（media-ctl -V）
- [ ] 建 link（media-ctl -l）
- [ ] v4l2-ctl 取一幀 YUV 並驗證 sizeimage
- [ ] 換 SRGGB10 格式取 RAW 並驗證
- [ ] 用 GStreamer v4l2src 預覽
- [ ] 連續取 100 幀驗證穩定性
- [ ] 用 fakesink 隔離「資料流動」與「顯示輸出」
- [ ] 用 mmap buffer 迴圈理解 REQBUFS→QBUF→DQBUF
- [ ] 產出「取流能力表」（格式/解析度/fps/stability）