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基于DWC2的USB驅動開發(fā)-UVC的相機終端詳解 (qq.com)

一.前言

本篇來詳細分析下UVC的相機終端相關的內容，同樣的我們理論結合實踐來進行。

二.相機單元簡介

攝像機終端（CT）控制傳輸視頻流的設備組件的機械（或等效數字）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備。相機端子始終表示為具有單個輸出引腳的輸入端子。簡單理解就是相機終端是是一個輸入終端，他的前面沒有其他單元和終端了，它只有一個輸出引腳，后面一般接到處理單元。

它提供了對以下功能的支持:

• Scanning Mode (Progressive or Interlaced)掃描模式（逐行掃描或交錯掃描）
• Auto-Exposure Mode 自動曝光模式
• Auto-Exposure Priority自動曝光優(yōu)先級
• Exposure Time曝光時間
• Focus對焦
• Auto-Focus自動對焦
• Simple Focus簡單對焦
• Iris光圈
• Zoom縮放
• Pan水平左右移動鏡頭 X軸旋轉 橫搖
• Roll滾角
• Tilt垂直上下移動鏡頭 Y軸旋轉 豎搖
• Digital Windowing數字窗口
• Region of Interest 感興趣區(qū)域

對上述功能的支持都是可選的。對焦控制等有些是支持自動控制開關的,如果支持自動控制的屬性其為打開狀態(tài)，則設備將自動調整，并且讀取請求將反映自動調整的值。此時手動方式設置對應屬性將導致STALL，即設備要返回STALL，錯誤代碼為bRequestErrorCode=“錯誤狀態(tài)”。

當退出自動模式時，相應屬性保持在轉換前的有效值。

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

三.拓撲結構

以下從描述符來看處理單元的拓撲結構，如下圖是一個實際的UVC產品的描述符，只截取了和UVC相關的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終端。

相機終端采集到數據，到后面進行處理，所以相機終端后面接處理單元，這也是好理解的。

其拓撲如下

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，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.相機終端描述符

處理終端的描述符應該位于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

本實例終端描述符對應的具體內容如下

相機單元的描述詳細內容見規(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字段中的值唯一標識。 非零常數 ，同一功能接口內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呢？為什么從0開始編號呢，因為在請求中wIndex的高8位為0用于區(qū)分是接口請求，其他非0值為對應終端和單元ID，所以不能從0開始編號了。

在本功能對應的接口內該值和其他單元和終端的ID不能重復。

lwTerminalType字段用于說明是什么類型的終端。對于攝像機終端，該字段應設置為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聯(lián)，從而有效地實現雙向端子對。

為0則是單向端子。

l其中bmControls，表示支持的處理類型

某一位置位則對應的處理支持,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

以下是對應一個實例，

-------- 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. 相機終端相關的請求

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

相機終端控制請求用于讀或者設置相關屬性，所以包括SET_xx 和GET_xx。

一共支持如下20種屬性的請求

對應的CS編碼見P174 A.9.4. Camera Terminal Control Selectors

以下做了一個總結

除非另有規(guī)定，否則所有值都被解釋為絕對值（固定原點），而不是相對值。除非另有規(guī)定，否則它們也被認為是無符號的。

六. 相機終端請求驅動代碼

和其他終端和單元請求處理一樣

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

七. 總結

以上詳細介紹了相機終端，包括描述符和其拓撲結構，請求等。

審核編輯：湯梓紅