基于嵌入式Linux的视频采集系统---UVC驱动模型介绍

UVC 即 usb video class。USB协议中，除了通用的软硬件电气接口规范等，还包含了各种各样的Class协议，用来为不同的功能定义各自的标准接口和具体的总线上的数据交互格式和内容。这些Class协议的数量非常多，最常见的比如支持U盘功能的Mass Storage Class，以及通用的数据交换协议：CDC class。此外还包括Video、Audio Class, Print Class等等。正是由于这些Class协议，大大促进了USB设备的普及，比如说各个厂商生产的U盘都能通过操作系统自带的驱动程序来使用。Video Class顾名思义是作为USB接口的视频设备的一个统一的数据交换规范。最初版本是在2003年9月才添加到USB Class规范中的，1.1的版本更是在2005年才发布。虽然UVC 提出的较晚，基于UVC 的设备投入市场也较晚，但是无疑UVC 将是大势所趋，支持UVC 的USB视频设备将会越来越多，迅速普及。

 

UVC设备拓扑结构图如图所示：

在拓扑结构上Video Class 将视频设备抽象为几个主要的硬件功能模块：
输入端点 Input Terminal
输出端点 Output Terminal
camera端点 Camera Terminal
选择单元 Selector Unit
处理单元 Processing Unit
拓展单元 Extension Unit

从sensor和另一个复合视频设备得到的数据流由IT 和 CT输入，经SU选择送PU处理，再由OT绑定到指定的USB端点。最后由USB端点与主机交互将数据发送到host端。在实际设备中，可能没有其中的某些功能模块，也可能其中的几个模块都是由同一硬件来完成的。

从Linux2.6 以后，Linux系统都包含了针对UVC的实现。本课题选用的USB摄像头符合UVC标准，所以只要在嵌入式Linux操作系统上移植UVC的驱动就可以支持此摄像头。

由于本课题选用的Linux2.6.30.4版本内核已经包含了UVC驱动，只要在编译内核时将此项选中并编译到内核中，嵌入式Linux就能支持此USB摄像头的视频采集了。当USB摄像头连到S3C2440上，Linux会建立设备文件/dev/video0 ，则说明UVC驱动已经正常的工作了。