全志T113-S3开发板测试—UVC 摄像头

 

前言：

      UVC(USB Video Class)是一种基于USB协议的视频设备标准，可以让USB外接摄像头能够在不同的操作系统和平台上进行兼容，无需安装额外的驱动程序。在实际应用场景中，我们通常使用UVC协议实现USB摄像头和开发板之间的数据传输。本文将介绍UVC协议的相关知识，并演示如何检测UVC摄像头。

 

产品简介

 

眺望电子EVM-T113-S3是一款基于全志T113-S3双核ARM Cortex-A7+ 单核HiFi4 DSP异构多核处理器设计的国产工业评估板。ARM Cortex-A7处理器单元主频高达1.2GHz。评估板由核心板和评估底板组成，核心板CPU、ROM、RAM、电源、晶振等所有元器件均采用国产工业级方案，国产化率100%。评估板接口资源丰富，引出一路千兆网口、双路CAN、双路USB、一路RS485等通信接口，具有丰富视频多媒体接口，支持1080P@60FPS JPEG/MJPEG视频硬件编码，支持H.265/H.264 1080P@60FPS视频硬件解码。UVC 摄像头使用的是USB HOST接口，网络摄像头通常支持 USB 视频类 (UVC) 驱动程序，并且在 Linux 上，系统采用标准的 Video4Linux (V4L) 驱动程序控制 UVC 摄像头。使用摄像头之前咨询厂家或查看说明书确定摄像头支持UVC协议。

图1 EVM-T113-S3 评估板接口布局图

 

UVC 摄像头测试

UVC全称为USB Video Class，即：USB视频类，是一种为USB视频捕获设备定义的协议标准。是Microsoft与另外几家设备厂商联合推出的为USB视频捕获设备定义的协议标准，已成为USB org标准之一。

UVC协议规定了USB摄像头与主机之间的通信协议，定义了摄像头在主机上的功能和特性，可视为一种简化版的USB HID协议。在UVC协议下，摄像头与主机之间通过流水线传输图像数据。摄像头发送视频流、音频流等给主机，主机解码后在屏幕上显示出来。

在应用中，UVC协议的主要作用就是建立起处理器与USB摄像头之间的通信桥梁，实现数据传输。UVC协议将数据传输分成了两个阶段:设备描述符阶段和数据传输阶段。前者主要负责描USB摄像头的功能和特性，后者则负责传输即时数据。

 

 1  摄像头识别检测

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# v4l2-ctl --list-devices#查看设备结点，可见/dev/video0、/dev/video1 为 USB摄像头结点

 

 2  格式支持查询

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# v4l2-ctl --list-formats-ext -d /dev/video0 #查看摄像头支持的格式

 

 3  摄像头采集格式查询

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

 

 4  摄像头图像预览（NV12 格式）

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# gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! video/x-raw,format=NV12,width=640,height=480 ! videoconvert ! autovideosink

 

 5  摄像头图像预览（MJPG 格式）

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# gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! image/jpeg,width=640,height=480,framerate=30/1 ! queue ! jpegdec ! videoconvert ! autovideosink

 

 6  摄像头拍照（JPG 图片）

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# gst-launch-1.0 -e v4l2src device=/dev/video0 num-buffers=1 ! jpegenc ! filesink location=camera.jpg

显示拍摄的图片

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

 

 7  摄像头拍照（PNG 图片）

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# gst-launch-1.0 -e v4l2src device=/dev/video0 num-buffers=1 ! video/x-raw,format=YUY2,width=640,height=480 ! videoconvert ! video/x-raw,format=RGBA ! pngenc ! filesink location=camera.png

显示拍摄的图片

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