Как получить данные из камеры?

Вот хотел бы узнать как в линуксе можно открыть устройство камеру и получить видео поток, чтобы вывести его на экран.

vlc /dev/video0

получить видео поток

Документация по v4l2

По замечанию @andreymal - краткий мануал

Открытие устройства

int fd;
fd = open("/dev/video0", O_RDWR);
if (fd == -1) {
    // ...
}

Подготовка к захвату кадров

struct v4l2_capability caps = {0};
if (-1 == ioctl(fd, VIDIOC_QUERYCAP, &caps)) {
    // ...
}

Формат кадра

struct v4l2_format fmt = {0};
fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
fmt.fmt.pix.width = 320;
fmt.fmt.pix.height = 240;
fmt.fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_MJPEG;
fmt.fmt.pix.field = V4L2_FIELD_NONE;
if (-1 == ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt)) {
    // ...
}

Подготовка буфферов

struct v4l2_requestbuffers req = {0};
req.count = 1;
req.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
if (-1 == ioctl(fd, VIDIOC_REQBUFS, &req)) {
    // ...
}
struct v4l2_buffer buf = {0};
buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
buf.index = bufferindex;
if(-1 == ioctl(fd, VIDIOC_QUERYBUF, &buf))
{
    // ...
}
buffer = mmap (NULL, buf.length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, buf.m.offset);

Захват изображения

if(-1 == ioctl(fd, VIDIOC_STREAMON, &buf.type)) {
    // ...
}
fd_set fds;
FD_ZERO(&fds);
FD_SET(fd, &fds);
struct timeval tv = {0};
tv.tv_sec = 2;
int r = select(fd+1, &fds, NULL, NULL, &tv);
if(-1 == r) {
    // ...
}
if(-1 == ioctl(fd, VIDIOC_DQBUF, &buf)) {
    // ...
}

Ответ isnullxbh базируется на использовании драйвера v4l2. Можно существенно сократить объём усилий, затрачиваемых на написание кода, если воспользоваться библиотекой openCV. Простейший пример из доки:

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace cv;
using namespace std;
int main(int, char**)
{
    Mat frame;
    //--- INITIALIZE VIDEOCAPTURE
    VideoCapture cap;
    // open the default camera using default API
    cap.open(0);
    /* OR advance usage: select any API backend
    int deviceID = 0;             // 0 = open default camera
    int apiID = cv::CAP_ANY;      // 0 = autodetect default API
    // open selected camera using selected API
    cap.open(deviceID + apiID);
    */
    // check if we succeeded
    if (!cap.isOpened()) {
        cerr << "ERROR! Unable to open camera\n";
        return -1;
    }
    //--- GRAB AND WRITE LOOP
    cout << "Start grabbing" << endl
        << "Press any key to terminate" << endl;
    for (;;)
    {
        // wait for a new frame from camera and store it into 'frame'
        cap.read(frame);
        // check if we succeeded
        if (frame.empty()) {
            cerr << "ERROR! blank frame grabbed\n";
            break;
        }
        // show live and wait for a key with timeout long enough to show images
        imshow("Live", frame);
        if (waitKey(5) >= 0)
            break;
    }
    // the camera will be deinitialized automatically in VideoCapture destructor
    return 0;
}

ffmpeg -s <size> -f video4linux2 -i /dev/video0 -c:v libx264 \
      -preset <preset> -f flv "rtmp://rtmp-publish-url.tld/something/else live=1"