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基于DWC2的USB驅(qū)動(dòng)開發(fā)-UVC的相機(jī)終端詳解 (qq.com)

一.前言

本篇來(lái)詳細(xì)分析下UVC的相機(jī)終端相關(guān)的內(nèi)容，同樣的我們理論結(jié)合實(shí)踐來(lái)進(jìn)行。

二.相機(jī)單元簡(jiǎn)介

攝像機(jī)終端（CT）控制傳輸視頻流的設(shè)備組件的機(jī)械（或等效數(shù)字）功能。因此，它僅適用于具有可控鏡頭或傳感器特性的視頻捕獲設(shè)備。相機(jī)端子始終表示為具有單個(gè)輸出引腳的輸入端子。簡(jiǎn)單理解就是相機(jī)終端是是一個(gè)輸入終端，他的前面沒有其他單元和終端了，它只有一個(gè)輸出引腳，后面一般接到處理單元。

它提供了對(duì)以下功能的支持:

• Scanning Mode (Progressive or Interlaced)掃描模式（逐行掃描或交錯(cuò)掃描）
• Auto-Exposure Mode 自動(dòng)曝光模式
• Auto-Exposure Priority自動(dòng)曝光優(yōu)先級(jí)
• Exposure Time曝光時(shí)間
• Focus對(duì)焦
• Auto-Focus自動(dòng)對(duì)焦
• Simple Focus簡(jiǎn)單對(duì)焦
• Iris光圈
• Zoom縮放
• Pan水平左右移動(dòng)鏡頭 X軸旋轉(zhuǎn) 橫搖
• Roll滾角
• Tilt垂直上下移動(dòng)鏡頭 Y軸旋轉(zhuǎn) 豎搖
• Digital Windowing數(shù)字窗口
• Region of Interest 感興趣區(qū)域

對(duì)上述功能的支持都是可選的。對(duì)焦控制等有些是支持自動(dòng)控制開關(guān)的,如果支持自動(dòng)控制的屬性其為打開狀態(tài)，則設(shè)備將自動(dòng)調(diào)整，并且讀取請(qǐng)求將反映自動(dòng)調(diào)整的值。此時(shí)手動(dòng)方式設(shè)置對(duì)應(yīng)屬性將導(dǎo)致STALL，即設(shè)備要返回STALL，錯(cuò)誤代碼為bRequestErrorCode=“錯(cuò)誤狀態(tài)”。

當(dāng)退出自動(dòng)模式時(shí)，相應(yīng)屬性保持在轉(zhuǎn)換前的有效值。

相機(jī)終端是特殊的輸入終端,符號(hào)和輸入終端一致，注意其左邊沒有引腳，即他就是輸入前面不再有輸入了，右邊輸出只接一個(gè)引腳。

三.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

以下從描述符來(lái)看處理單元的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如下圖是一個(gè)實(shí)際的UVC產(chǎn)品的描述符，只截取了和UVC相關(guān)的IAD下的描述符。

可以看到處理單元的ID是 bTerminalID=1 ，它沒有bSourceID了，他就是輸入最源頭了。其后面是bUnitID=2的處理單元，該單元的bSourceID=1表示其源頭是本相機(jī)終端。

相機(jī)終端采集到數(shù)據(jù)，到后面進(jìn)行處理，所以相機(jī)終端后面接處理單元，這也是好理解的。

其拓?fù)淙缦?br />

順便提一下:

這里為什么有些叫終端Terminal ，有些叫單元Unit呢，從名字就可以看出，終端就是首末，要么就是前面沒有前導(dǎo)，要么就是后面沒有后繼所以叫終端，而單元是位于中間的前后都有。

四.相機(jī)終端描述符

處理終端的描述符應(yīng)該位于UVC的控制接口描述符VideoControl Interface Descriptors的Class-specific VC Interface Header Descriptor的后面

如下所示紅色線所指示

本實(shí)例終端描述符對(duì)應(yīng)的具體內(nèi)容如下

相機(jī)單元的描述詳細(xì)內(nèi)容見規(guī)格書P66

3.7.2.3 Camera Terminal Descriptor

l其中bDescriptorType的定義參考規(guī)格書的P171 A.5. Video Class-Specific VC Interface Descriptor Subtypes

l其中bDescriptorSubtype的定義參考規(guī)格書的P172 A.4. Video Class-Specific Descriptor Types

l其中bTerminalID

攝像頭終端由bTerminalID字段中的值唯一標(biāo)識(shí)。 非零常數(shù) ，同一功能接口內(nèi)的任何其他單元或終端都不能具有相同的ID。

這里為什么要是非零常數(shù)呢？為什么從0開始編號(hào)呢，因?yàn)樵谡?qǐng)求中wIndex的高8位為0用于區(qū)分是接口請(qǐng)求，其他非0值為對(duì)應(yīng)終端和單元ID，所以不能從0開始編號(hào)了。

在本功能對(duì)應(yīng)的接口內(nèi)該值和其他單元和終端的ID不能重復(fù)。

lwTerminalType字段用于說(shuō)明是什么類型的終端。對(duì)于攝像機(jī)終端，該字段應(yīng)設(shè)置為ITT_Camera，見規(guī)格書P177 Table B- 2 Input Terminal Types

lbAssociateTerminal字段用于將輸出端子與該輸入端子相關(guān)聯(lián)，從而有效地實(shí)現(xiàn)雙向端子對(duì)。

為0則是單向端子。

l其中bmControls，表示支持的處理類型

某一位置位則對(duì)應(yīng)的處理支持,小端模式

D0: Scanning Mode

D1: Auto-Exposure Mode

D2: Auto-Exposure Priority

D3: Exposure Time (Absolute)

D4: Exposure Time (Relative)

D5: Focus (Absolute)

D6 : Focus (Relative)

D7: Iris (Absolute)

D8 : Iris (Relative)

D9: Zoom (Absolute)

D10: Zoom (Relative)

D11: PanTilt (Absolute)

D12: PanTilt (Relative)

D13: Roll (Absolute)

D14: Roll (Relative)

D15: Reserved

D16: Reserved

D17: Focus, Auto

D18: Privacy

D19: Focus, Simple

D20: Window

D21: Region of Interest

D22 – D23: Reserved, set to zero

以下是對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)例，

-------- Video Control Input Terminal Descriptor ------

bLength : 0x12 (18 bytes)

bDescriptorType : 0x24 (Video Control Interface)

bDescriptorSubtype : 0x02 (Input Terminal)

bTerminalID : 0x01 (1)

wTerminalType : 0x0201 (ITT_CAMERA)

bAssocTerminal : 0x00 (Not associated with an Output Terminal)

iTerminal : 0x00 (No String Descriptor)

Camera Input Terminal Data:

wObjectiveFocalLengthMin : 0x0000

wObjectiveFocalLengthMax : 0x0000

wOcularFocalLength : 0x0000

bControlSize : 0x03 (3 bytes)

bmControls : 0xFF, 0xFF, 0x1F

D0 : 1 yes - Scanning Mode

D1 : 1 yes - Auto-Exposure Mode

D2 : 1 yes - Auto-Exposure Priority

D3 : 1 yes - Exposure Time (Absolute)

D4 : 1 yes - Exposure Time (Relative)

D5 : 1 yes - Focus (Absolute)

D6 : 1 yes - Focus (Relative)

D7 : 1 yes - Iris (Absolute)

D8 : 1 yes - Iris (Relative)

D9 : 1 yes - Zoom (Absolute)

D10 : 1 yes - Zoom (Relative)

D11 : 1 yes - Pan (Absolute)

D12 : 1 yes - Pan (Relative)

D13 : 1 yes - Roll (Absolute)

D14 : 1 yes - Roll (Relative)

D15 : 1 yes - Tilt (Absolute)

D16 : 1 yes - Tilt (Relative)

D17 : 1 yes - Focus Auto

D18 : 1 yes - Reserved

D19 : 1 yes - Reserved

D20 : 1 yes - Reserved

D21 : 0 no - Reserved

D22 : 0 no - Reserved

D23 : 0 no - Reserved

Data (HexDump) : 12 24 02 01 01 02 00 00 00 00 00 00 00 00 03 FF .$..............

FF 1F ..

五. 相機(jī)終端相關(guān)的請(qǐng)求

參考規(guī)格書P97 4.2.2.1 Camera Terminal Control Requests

相機(jī)終端控制請(qǐng)求用于讀或者設(shè)置相關(guān)屬性，所以包括SET_xx 和GET_xx。

一共支持如下20種屬性的請(qǐng)求

對(duì)應(yīng)的CS編碼見P174 A.9.4. Camera Terminal Control Selectors

以下做了一個(gè)總結(jié)

除非另有規(guī)定，否則所有值都被解釋為絕對(duì)值（固定原點(diǎn)），而不是相對(duì)值。除非另有規(guī)定，否則它們也被認(rèn)為是無(wú)符號(hào)的。

六. 相機(jī)終端請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)代碼

和其他終端和單元請(qǐng)求處理一樣

參考https://mp.weixin.qq.com/s/4CTR1yjUmBsHqZPLEC7BhA

七. 總結(jié)

以上詳細(xì)介紹了相機(jī)終端，包括描述符和其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，請(qǐng)求等。

審核編輯：湯梓紅