Топик создаётся с целью экономии своего времени в понимании темы. Грубо говоря, хочу спросить специалиста, который с этим работал. Очень интересно узнать, но к сожалению нет времени читать специальные доки на эту тему. Попробую задать ламерские вопросы в надежде на пробегание мимо специалиста, который будет не прочь объяснить что-то на пальцах.

1. Как в продвинутых приложениях идёт работа с устройствами /dev/video - постоянными вызовами read()? Как быстрее всего, короче говоря, получить данные из /dev/video0 в память приложения? Какими вызовами, способами и т.п.
2. Какие жалобы есть у специалистов на архитектуру V4L2? Допустим, невозможность интеграции туда видео-фильтров из-за отсутствия колл-беков и т.п. (это тупой пример с потолка). 
3. Насколько я понимаю, драйвера видео-устройств (веб-камер) должны выдавать через /dev/video* один из нескольких стандартных форматов картинки (JPEG, YUYV, ...) . Существует ли у разработчиков драйверов свобода выхода за рамки списка форматов картинки, определённого стандартом V4L2? Т.е. всегда ли /dev/video* обязан выдавать один из заранее определённых форматов? А если камера какая-то специальная с 14 битами на канал вместо 8?
4. Ну если кто-то хочет сказать "не парься, юзай нужные библиотеки", то отвечу, что требуются шашечки, а вовсе не ехать на данный момент. Ну посоветуйте конкретную либу, если кто хочет. Но это дело десятое пока что. Сейчас хочется понять, как кругло колесо у велосипеда.

Спасибо!

Могу посоветовать обратится к создателям следующего продукта: http://avreg.net/
Они точно "собаку съели" на этом.