UVC協議詳解

一、UVC協議簡介

UVC全稱是USB Video Class（USB視頻類），是一種標準化的USB視頻設備通信協議，它定義了攝像頭與主機之間的數據傳輸協議和格式。

UVC協議的出現，解決了攝像頭廠商之間互不兼容，以及攝像頭應用開發與平台之間的散亂問題。

UVC標準是由USB-IF主導制定的，目前最新的版本是UVC 1.5，UVC的缺省設置類容易實現，不需要額外的驅動程序。

二、UVC協議不同版本對比

UVC協議的出現在2001年，目前已經發佈了幾個版本的標準協議：

| UVC版本 | 發佈時間 | 支持最高分辨率 | 區別 |
| :—–: | :——: | :————: | :—: |
| UVC 1.0 | 2005年 | 800 x 600 | 第一個穩定版本 |
| UVC 1.1 | 2008年 | 1920 x 1080 | 增加了更高分辨率的支持 |
| UVC 1.5 | 2015年 | 4096 x 2304 | 增加了更高分辨率和HDR支持 |

從發佈的時間、分辨率支持、HDR支持等角度來看，可以看出UVC協議在不斷地演進和改進。

三、UVC協議安卓

從Android 5.0開始，Android系統提供了對UVC協議的支持，用於與USB攝像頭進行交互。該功能稱為USB Host，USB主機模式。

對UVC協議的支持，極大地拓展了Android設備的應用能力，讓我們可以使用Android設備來進行視頻監控、視頻通訊、拍照等操作。

四、UVC協議攝像頭控制

UVC協議提供了攝像頭設備和主機的控制協議，定義了攝像頭的基本功能和控制方式：

struct uvc_streaming_control {
  uint16_t bmHint;
  uint8_t bFormatIndex;
  uint8_t bFrameIndex;
  uint32_t dwFrameInterval;
  uint16_t wKeyFrameRate;
  uint16_t wPFrameRate;
  uint16_t wCompQuality;
  uint16_t wCompWindowSize;
  uint16_t wDelay;
  uint32_t dwMaxVideoFrameSize;
  uint32_t dwMaxPayloadTransferSize;
  uint32_t dwClockFrequency;
  uint8_t bmFramingInfo;
  uint8_t bPreferredVersion;
  uint8_t bMinVersion;
  uint8_t bMaxVersion;
};

上面的代碼片段是UVC協議中Stream Control Transfer功能中的定義，其中包含了格式、分辨率、幀率、編碼、質量、延遲等應用缺省設置和控制信息。

五、UVC協議Delphi

Delphi是一種強大的RAD工具，可用於開發各種類型的應用程序。Delphi提供了許多第三方組件，其中也包括了UVC攝像頭控制組件，方便使用Delphi語言進行UVC應用程序的開發。

下面是使用Delphi語言讀取UVC攝像頭並顯示圖像的示例代碼：

procedure TForm1.btnOpenVideoClick(Sender: TObject);
var
  CameraDevice: TCameraDevice;
  CameraController: TCameraController;
  Image: TBitmapSurface;
begin
  CameraController := TCameraController.Create;
  CameraDevice := CameraController.GetSelectedCamera;
  if CameraDevice  nil then
  begin
    CameraDevice.OnSampleBufferReady := SampleBufferReady;
    CameraDevice.StartCapture;
  end;
end;

procedure TForm1.SampleBufferReady(Sender: TObject;
  const ATime: TMediaTime);
var
  CameraDevice: TCameraDevice;
  CameraSample: TCameraSampleBuffer;
  Image: TBitmapSurface;
begin
  CameraDevice := TCameraDevice(Sender);
  if Assigned(CameraDevice) then
  begin
    CameraSample := CameraDevice.SampleBuffer;
    if Assigned(CameraSample) then
    begin
      Image := TBitmapSurface.Create;
      try
        Image.Assign(CameraSample.ToPlainBitmap);
        imgCamera.Bitmap.Assign(Image);
      finally
        Image.Free;
      end;
    end;
  end;
end;

六、UVC協議是什麼意思

UVC協議是USB Video Class的縮寫，是一種標準化的USB視頻設備通信協議，它定義了攝像頭與主機之間的數據傳輸協議和格式。

UVC協議的出現，解決了攝像頭廠商之間互不兼容，以及攝像頭應用開發與平台之間的散亂問題。

七、UVC協議銀河麒麟支持嗎

銀河麒麟是華為公司開發的安卓系統，從Android 5.0開始，Android系統提供了對UVC協議的支持，因此銀河麒麟也支持UVC協議。

八、UVC協議封裝

封裝是指將不同層次的協議組合在一起，通過封裝和逐層解包的方式，使協議轉發得以實現。

UVC協議的封裝主要包括三種類型：

Control Transfers：控制數據包，傳輸UVC控制信息
Streaming Transfers：流數據包，傳輸視頻數據
Interrupt Transfers：中斷數據包，響應UVC的中斷請求

九、UVC協議代碼開發

UVC協議代碼開發主要包括以下幾個方面：

使用UVC攝像頭組件或者UVC協議接口
控制UVC設備，獲取設備信息
傳輸視頻數據，進行圖像處理
對UVC設備進行編程，實現UVC功能

下面是使用Python語言讀取UVC攝像頭並顯示圖像的示例代碼：

import cv2

video_capture = cv2.VideoCapture(0)

while True:
    ret, frame = video_capture.read()

    if ret:
        cv2.imshow('Video', frame)

    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

video_capture.release()
cv2.destroyAllWindows()

上面的代碼片段使用OpenCV里的VideoCapture方法，實現對UVC攝像頭的視頻數據捕獲，及圖像的顯示。

原創文章，作者：小藍，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-hk/n/196036.html