[導讀]關(guān)于USB Class
將設備歸為既定的類別，并對相應類別的設備的在USB協(xié)議的應用級協(xié)議和接口作出規(guī)范，這樣只要按照類設備的標準實現(xiàn)驅(qū)動程序和設備，則一套驅(qū)動可以驅(qū)動這一類的所有設備，而這一類設備可
關(guān)于USB Class
將設備歸為既定的類別，并對相應類別的設備的在USB協(xié)議的應用級協(xié)議和接口作出規(guī)范，這樣只要按照類設備的標準實現(xiàn)驅(qū)動程序和設備，則一套驅(qū)動可以驅(qū)動這一類的所有設備，而這一類設備可以在已經(jīng)包含這一類設備驅(qū)動程序的操作系統(tǒng)中實現(xiàn)“免驅(qū)”。比較常見的類設備是移動存儲設備Massstorageclass，常見的移動硬盤和U盤都是這類設備，應用層協(xié)議種類有CBI(應用層使用UFI)和更加常見Bulk-Only（使用SCSIProtocl Specification - 2）等，而Webcam等視頻設備也正是這樣一類設備歸為Video
Class。
更多Device Class參見：
http://www.usb.org/developers/devclass_docs#approved
備注： 1.Video Class描述符眾多，各描述之間的層次復雜，AVEO Webcam其GetConfiguration返回359字節(jié)的數(shù)據(jù)- -!。 2.術(shù)語不譯作中文，是為了避免閱讀驅(qū)動代碼（位于內(nèi)核樹drivers/media/video/uvc）時中英文概念對照理解錯誤。 3.不同設備其傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)類型不同，Specification中下設幾個文檔。筆記以此 AVEO Webcam（市面售價50元）為例：
Webcam參數(shù)（描述符中得到）： ? 不具有視頻壓縮功能，圖像格式為YUV422 ? 支持640x480 320x240 160x120三檔分辨率 ? 幀率只支持30 fps一檔 ? 1個Interrupt IN端點，1個Isochronous IN端點，其中Isochronous端點具有524 7801020 2040 3060 5檔可調(diào)。2040 3060為High-Bandwidth Isochronous傳輸方式Multi分別為2和3。 ? Still Image -> 支持從視頻流中抓取圖像方式拍照，無獨立Bulk端點傳輸拍照圖像。 ? Payload類型為 based
USB Video Class Specification ? 概述 VideoClass設備描述位于USB協(xié)議的Interface級，每個設備的Interface分為兩類VideoControlInterface（僅僅只用一個）和VideoStreamingInterface(可以具有多個)，而與設備的一個相關(guān)的所有的USB Interface被稱作為一個VideoInterface Collection使用IAD（Interface Association Deor）描述符來描述。
USB協(xié)議級解釋：為設備的一種功能比如一個USB設備又是優(yōu)盤又是藍牙發(fā)射器，這就是一個設備的兩個。 Video Class位于USB協(xié)議的Interface級，Interface 描述符中Class code為0xE，其下面分為4個Subclass： Undefined：0x0 VC Interface Subclass：0x1（VC的USB Interface Deor中Subclass標記為此值）。 VS Interface Subclass：0x2（VS的USB Interface Deor中Subclass標記為此值）。 Video Interface Collection Subclass：0x3(IAD的USB Interface Deor中Subclass標記此值)。 復合設備擁有多個->Video Interface Collenction，也會擁有多個IAD。
的拓撲結(jié)構(gòu)（基本概念，對象化理解） 被劃分為一系列可尋址的Entity，而Entity被分為兩類：Unit和Terminal。每個Entity都有其輸入和輸出，從1開始計數(shù)。
Unit：（使用Unit Deor描述） 的基本組成模塊劃分。每個Unit Entity可以有多個輸入，但只能有一個輸出。一個輸出可以與多個其他Unit的輸入相連，而一個輸入只能與一個輸出相連。
Terminal：（使用 Terminal Deor描述） 分為Input Terminal和Output Terminal，InputTerminal為數(shù)據(jù)流的起點，數(shù)據(jù)流的提供者（比如說一個CCD，一個視頻輸入端子，一個USB的OUT端點），而OutputTerminal為數(shù)據(jù)流的終點，數(shù)據(jù)流的消費者（比如USB的IN端點，設備上的LCD顯示屏等）。每個TerminalEntity只有一個輸入或輸出。
基本上目前的都是由下面的Entity組成： ? Input Terminal
? Output Terminal
? Selector Unit
? Processing Unit
? Extension Unit 另外還有另外兩種Terminal，他們擴展了Specification中Terminal Deor的域： ? Media Transport Terminal ? Camera Terminal
隨著設備功能的豐富，會出現(xiàn)更多的類型的Unit和Terminal。
Video Control： Entity的每個特性（可以理解為可控參數(shù)）的描述被稱為一個Control（比如Webcam的Processing Unit中的亮度），而每個特性（Control）又有一系列的屬性（Attribute）： ? Current setting
? Minimum setting
? Maximum setting
? Resolution
? Size
? Default
類似寫VB程序，首先看看程序（）需要哪些控件/積木（Entity），然后把控件拖過來，確定一下控件之間的關(guān)系（Input/Output），然后配配控件的屬性（Control），而每個控件有不同的屬性，每個屬性又有不同的限制，比如最大值最小值，能輸入多少個字(Attribute)。
由此可見Video Class Specification的概念設計是完全面向?qū)ο蟮?，這種協(xié)議設計/設備設計方式為整個軟硬件系統(tǒng)的構(gòu)建和擴充提供了極大的方便和靈活，當然同時也因此使得描述變得復雜。
Selector Unit： 擁有多個輸入和輸出，可以通過Control選擇將多個輸入中的一個與其輸出連接。
Processing Unit： 擁有一個輸入和輸出，提供下面一系列Control控制流過本Unit的視頻流圖像的屬性：
User Control（供用戶設置）
? Brightness
? Contrast
? Hue
? Saturation
? Sharpness
? Gamma ? Digital Multiplier (Zoom)
Auto Controls（提供用戶開關(guān)選項->比如是否啟用自動白平衡）
? White Balance Temperature
? White Balance Component ? Backlight Compensation 與Auto模式的相關(guān)的Control在Auto模式被打開時，配置無效，在Auto模式關(guān)閉后所有Control為用戶原先設置的值。
Other
? Gain
? Power Line Frequency
? Analog Video Standard ? Analog Video Lock Status
Extension Unit 擁有多個輸入和一個輸出。用于設備廠商自行擴展。
操作模型（USB協(xié)議級視角） ? Video Interface Collection 在USB協(xié)議級表現(xiàn)為IAD，作為GetDeor（Configuration）請求的返回的一部分。IAD必須位于VCInterface和VS Interface描述符之前（通常是ConfigurationDeor后面緊接著就是IAD），所有相關(guān)聯(lián)的Interface號必須連續(xù)。
VideoControl Interface 一個Control Endpoint用來控制Uniti和Terminal的設置和收取狀態(tài)信息，默認使用Endpoint 0。 一個Interrupt Endpoint用來返回狀態(tài)，可選。在設備具有下面的特性時使用： ? 設備支持硬件觸發(fā)Still Image（比如這個AVEO攝像頭，具有拍照按鍵，按下一次按鍵，在協(xié)議分析儀上可以看到一個Interrupt IN Transaction）。 ? 設備實現(xiàn)AutoUpdate Control（這個攝像頭沒有，應該是其Control被設備更新了以后，通過Interrupt端點通知Host）。 ? 設備實現(xiàn)異步Control（有些Control的配置到生效的時間>10ms，則使用異步方式，在生效以后設備通過Interrupt端點通知Host，則Host再過來查詢參數(shù)）。
Still Image Capture（抓取靜止圖像，Linux中的uvc似乎尚未支持，屬于VideoStream Interface，但是放在這里介紹了） 模式1 - 收到硬件按鍵中斷以后，Host端軟件直接從視頻流中保存一幀，設備不必停止和改變視頻流。但是抓取圖像的各項參數(shù)總是和視頻流中的相同。 模式2 - 如果設備支持高質(zhì)量靜止圖像抓取，設備會在視頻流的Payload Header中標記有StillImage正在Pending，Host端軟件應當掛起視頻流，選擇合適的帶寬和Inferface的AltSetting，發(fā)送VS_STILL_IMAGE_TRIGGER_CONTROL請求并且標記Transmit Still Image，則設備開始傳輸StillImage，傳輸完畢，Host端軟件恢復先前的設置并繼續(xù)視頻流。此模式缺點是會打斷視頻流。 模式3 - 設備支持高質(zhì)量靜止圖像抓取，通過一個獨立的Bulk端點來傳輸靜止圖像。分為Host端主動發(fā)起和設備端按鍵發(fā)起兩種方式。
VideoStream Interface 用來在Host和端交互數(shù)據(jù)，使用一個Isochronous或是Bulk端點傳輸視頻流。
備注： 1.Video Class描述符眾多，各描述之間的層次復雜，AVEO Webcam其GetConfiguration返回359字節(jié)的數(shù)據(jù)- -!。 2.術(shù)語不譯作中文，是為了避免閱讀驅(qū)動代碼（位于內(nèi)核樹drivers/media/video/uvc）時中英文概念對照理解錯誤。 3.不同設備其傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)類型不同，Specification中下設幾個文檔。筆記以此 AVEO Webcam（市面售價50元）為例：
Webcam參數(shù)（描述符中得到）： ? 不具有視頻壓縮功能，圖像格式為YUV422 ? 支持640x480 320x240 160x120三檔分辨率 ? 幀率只支持30 fps一檔 ? 1個Interrupt IN端點，1個Isochronous IN端點，其中Isochronous端點具有524 7801020 2040 3060 5檔可調(diào)。2040 3060為High-Bandwidth Isochronous傳輸方式Multi分別為2和3。 ? Still Image -> 支持從視頻流中抓取圖像方式拍照，無獨立Bulk端點傳輸拍照圖像。 ? Payload類型為 based
USB Video Class Specification ? 概述 VideoClass設備描述位于USB協(xié)議的Interface級，每個設備的Interface分為兩類VideoControlInterface（僅僅只用一個）和VideoStreamingInterface(可以具有多個)，而與設備的一個相關(guān)的所有的USB Interface被稱作為一個VideoInterface Collection使用IAD（Interface Association Deor）描述符來描述。
USB協(xié)議級解釋：為設備的一種功能比如一個USB設備又是優(yōu)盤又是藍牙發(fā)射器，這就是一個設備的兩個。 Video Class位于USB協(xié)議的Interface級，Interface 描述符中Class code為0xE，其下面分為4個Subclass： Undefined：0x0 VC Interface Subclass：0x1（VC的USB Interface Deor中Subclass標記為此值）。 VS Interface Subclass：0x2（VS的USB Interface Deor中Subclass標記為此值）。 Video Interface Collection Subclass：0x3(IAD的USB Interface Deor中Subclass標記此值)。 復合設備擁有多個->Video Interface Collenction，也會擁有多個IAD。
的拓撲結(jié)構(gòu)（基本概念，對象化理解） 被劃分為一系列可尋址的Entity，而Entity被分為兩類：Unit和Terminal。每個Entity都有其輸入和輸出，從1開始計數(shù)。
Unit：（使用Unit Deor描述） 的基本組成模塊劃分。每個Unit Entity可以有多個輸入，但只能有一個輸出。一個輸出可以與多個其他Unit的輸入相連，而一個輸入只能與一個輸出相連。
Terminal：（使用 Terminal Deor描述） 分為Input Terminal和Output Terminal，InputTerminal為數(shù)據(jù)流的起點，數(shù)據(jù)流的提供者（比如說一個CCD，一個視頻輸入端子，一個USB的OUT端點），而OutputTerminal為數(shù)據(jù)流的終點，數(shù)據(jù)流的消費者（比如USB的IN端點，設備上的LCD顯示屏等）。每個TerminalEntity只有一個輸入或輸出。
基本上目前的都是由下面的Entity組成： ? Input Terminal
? Output Terminal
? Selector Unit
? Processing Unit
? Extension Unit 另外還有另外兩種Terminal，他們擴展了Specification中Terminal Deor的域： ? Media Transport Terminal ? Camera Terminal
隨著設備功能的豐富，會出現(xiàn)更多的類型的Unit和Terminal。
Video Control： Entity的每個特性（可以理解為可控參數(shù)）的描述被稱為一個Control（比如Webcam的Processing Unit中的亮度），而每個特性（Control）又有一系列的屬性（Attribute）： ? Current setting
? Minimum setting
? Maximum setting
? Resolution
? Size
? Default
類似寫VB程序，首先看看程序（）需要哪些控件/積木（Entity），然后把控件拖過來，確定一下控件之間的關(guān)系（Input/Output），然后配配控件的屬性（Control），而每個控件有不同的屬性，每個屬性又有不同的限制，比如最大值最小值，能輸入多少個字(Attribute)。
由此可見Video Class Specification的概念設計是完全面向?qū)ο蟮?，這種協(xié)議設計/設備設計方式為整個軟硬件系統(tǒng)的構(gòu)建和擴充提供了極大的方便和靈活，當然同時也因此使得描述變得復雜。
Selector Unit： 擁有多個輸入和輸出，可以通過Control選擇將多個輸入中的一個與其輸出連接。
Processing Unit： 擁有一個輸入和輸出，提供下面一系列Control控制流過本Unit的視頻流圖像的屬性：
User Control（供用戶設置）
? Brightness
? Contrast
? Hue
? Saturation
? Sharpness
? Gamma ? Digital Multiplier (Zoom)
Auto Controls（提供用戶開關(guān)選項->比如是否啟用自動白平衡）
? White Balance Temperature
? White Balance Component ? Backlight Compensation 與Auto模式的相關(guān)的Control在Auto模式被打開時，配置無效，在Auto模式關(guān)閉后所有Control為用戶原先設置的值。
Other
? Gain
? Power Line Frequency
? Analog Video Standard ? Analog Video Lock Status
Extension Unit 擁有多個輸入和一個輸出。用于設備廠商自行擴展。
操作模型（USB協(xié)議級視角） ? Video Interface Collection 在USB協(xié)議級表現(xiàn)為IAD，作為GetDeor（Configuration）請求的返回的一部分。IAD必須位于VCInterface和VS Interface描述符之前（通常是ConfigurationDeor后面緊接著就是IAD），所有相關(guān)聯(lián)的Interface號必須連續(xù)。
VideoControl Interface 一個Control Endpoint用來控制Uniti和Terminal的設置和收取狀態(tài)信息，默認使用Endpoint 0。 一個Interrupt Endpoint用來返回狀態(tài)，可選。在設備具有下面的特性時使用： ? 設備支持硬件觸發(fā)Still Image（比如這個AVEO攝像頭，具有拍照按鍵，按下一次按鍵，在協(xié)議分析儀上可以看到一個Interrupt IN Transaction）。 ? 設備實現(xiàn)AutoUpdate Control（這個攝像頭沒有，應該是其Control被設備更新了以后，通過Interrupt端點通知Host）。 ? 設備實現(xiàn)異步Control（有些Control的配置到生效的時間>10ms，則使用異步方式，在生效以后設備通過Interrupt端點通知Host，則Host再過來查詢參數(shù)）。
Still Image Capture（抓取靜止圖像，Linux中的uvc似乎尚未支持，屬于VideoStream Interface，但是放在這里介紹了） 模式1 - 收到硬件按鍵中斷以后，Host端軟件直接從視頻流中保存一幀，設備不必停止和改變視頻流。但是抓取圖像的各項參數(shù)總是和視頻流中的相同。 模式2 - 如果設備支持高質(zhì)量靜止圖像抓取，設備會在視頻流的Payload Header中標記有StillImage正在Pending，Host端軟件應當掛起視頻流，選擇合適的帶寬和Inferface的AltSetting，發(fā)送VS_STILL_IMAGE_TRIGGER_CONTROL請求并且標記Transmit Still Image，則設備開始傳輸StillImage，傳輸完畢，Host端軟件恢復先前的設置并繼續(xù)視頻流。此模式缺點是會打斷視頻流。 模式3 - 設備支持高質(zhì)量靜止圖像抓取，通過一個獨立的Bulk端點來傳輸靜止圖像。分為Host端主動發(fā)起和設備端按鍵發(fā)起兩種方式。
VideoStream Interface 用來在Host和端交互數(shù)據(jù)，使用一個Isochronous或是Bulk端點傳輸視頻流。
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