前言：

UVC(USB Video Class)是一種基于USB協(xié)議的視頻設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，可以讓USB外接攝像頭能夠在不同的操作系統(tǒng)和平臺(tái)上進(jìn)行兼容，無(wú)需安裝額外的驅(qū)動(dòng)程序。在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，我們通常使用UVC協(xié)議實(shí)現(xiàn)USB攝像頭和開發(fā)板之間的數(shù)據(jù)傳輸。本文將介紹UVC協(xié)議的相關(guān)知識(shí)，并演示如何檢測(cè)UVC攝像頭。

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

眺望電子EVM-T113-S3是一款基于全志T113-S3雙核ARM Cortex-A7+ 單核HiFi4 DSP異構(gòu)多核處理器設(shè)計(jì)的國(guó)產(chǎn)工業(yè)評(píng)估板。ARM Cortex-A7處理器單元主頻高達(dá)1.2GHz。評(píng)估板由核心板和評(píng)估底板組成，核心板CPU、ROM、RAM、電源、晶振等所有元器件均采用國(guó)產(chǎn)工業(yè)級(jí)方案，國(guó)產(chǎn)化率100%。評(píng)估板接口資源豐富，引出一路千兆網(wǎng)口、雙路CAN、雙路USB、一路RS485等通信接口，具有豐富視頻多媒體接口，支持1080P@60FPS JPEG/MJPEG視頻硬件編碼，支持H.265/H.264 1080P@60FPS視頻硬件解碼。UVC 攝像頭使用的是USB HOST接口，網(wǎng)絡(luò)攝像頭通常支持 USB 視頻類 (UVC) 驅(qū)動(dòng)程序，并且在 Linux 上，系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的 Video4Linux (V4L) 驅(qū)動(dòng)程序控制 UVC 攝像頭。使用攝像頭之前咨詢廠家或查看說(shuō)明書確定攝像頭支持UVC協(xié)議。

圖1 EVM-T113-S3評(píng)估板接口布局圖

UVC 攝像頭測(cè)試

UVC全稱為USB Video Class，即：USB視頻類，是一種為USB視頻捕獲設(shè)備定義的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。是Microsoft與另外幾家設(shè)備廠商聯(lián)合推出的為USB視頻捕獲設(shè)備定義的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，已成為USB org標(biāo)準(zhǔn)之一。

UVC協(xié)議規(guī)定了USB攝像頭與主機(jī)之間的通信協(xié)議，定義了攝像頭在主機(jī)上的功能和特性，可視為一種簡(jiǎn)化版的USB HID協(xié)議。在UVC協(xié)議下，攝像頭與主機(jī)之間通過(guò)流水線傳輸圖像數(shù)據(jù)。攝像頭發(fā)送視頻流、音頻流等給主機(jī)，主機(jī)解碼后在屏幕上顯示出來(lái)。

在應(yīng)用中，UVC協(xié)議的主要作用就是建立起處理器與USB攝像頭之間的通信橋梁，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。UVC協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸分成了兩個(gè)階段:設(shè)備描述符階段和數(shù)據(jù)傳輸階段。前者主要負(fù)責(zé)描USB攝像頭的功能和特性，后者則負(fù)責(zé)傳輸即時(shí)數(shù)據(jù)。

1攝像頭識(shí)別檢測(cè)

# v4l2-ctl --list-devices#查看設(shè)備結(jié)點(diǎn)，可見(jiàn)/dev/video0、/dev/video1為USB攝像頭結(jié)點(diǎn)

2格式支持查詢

#v4l2-ctl--list-formats-ext-d/dev/video0 #查看攝像頭支持的格式

3攝像頭采集格式查詢

# v4l2-ctl -V -d /dev/video0

4攝像頭圖像預(yù)覽（NV12 格式）

#gst-launch-1.0v4l2srcdevice=/dev/video0!video/x-raw,format=NV12,width=640,height=480!videoconvert!autovideosink

5攝像頭圖像預(yù)覽（MJPG 格式）

#gst-launch-1.0v4l2srcdevice=/dev/video0!image/jpeg,width=640,height=480,framerate=30/1!queue!jpegdec!videoconvert!autovideosink

6攝像頭拍照（JPG 圖片）

#gst-launch-1.0-ev4l2srcdevice=/dev/video0num-buffers=1!jpegenc!filesinklocation=camera.jpg

顯示拍攝的圖片

#gst-launch-1.0filesrclocation=camera.jpg!decodebin!videoconvert!autovideosink

7攝像頭拍照（PNG 圖片）

#gst-launch-1.0-ev4l2srcdevice=/dev/video0num-buffers=1!video/x-raw,format=YUY2,width=640,height=480!videoconvert!video/x-raw,format=RGBA!pngenc!filesinklocation=camera.png

顯示拍攝的圖片

#gst-launch-1.0filesrclocation=camera.png!pngdec!videoconvert!video/x-raw,format=RGB!autovideosink