前段時(shí)間有個(gè)讀者咨詢(xún)UVC bulk 傳輸實(shí)現(xiàn)，接著這個(gè)機(jī)會(huì)重新梳理一遍UVC bulk 傳輸實(shí)現(xiàn)思路,同時(shí)對(duì)比ISO 與 Bulk 實(shí)現(xiàn)不同。有關(guān)bulk 傳輸實(shí)現(xiàn)請(qǐng)先看前文

閱讀此文前提：假設(shè)讀者，已知曉UVC 協(xié)議，以及UVC 設(shè)備驅(qū)動(dòng)框架

1. 描述符布局

1.1 ISO 傳輸

ISO 傳輸模式下的描述符布局如上圖所示：

一個(gè)配置

兩個(gè)接口：Video Control / Video Stream

接口0：VideoControl。處理 UVC CT/PU/XU 等處理，主要用來(lái)控制接口1：VideoStream。處理UVC 視頻流控制。

一個(gè)VideoControl 可以關(guān)聯(lián)一個(gè)或者多個(gè)流接口。每個(gè)流接口下面，關(guān)聯(lián)2個(gè)多或者多個(gè)接口配置。

對(duì)于ISO 傳輸，流接口下有多個(gè)備用接口，用來(lái)控制視頻流的傳輸。一般用alt0 關(guān)流，altx 開(kāi)流。

1.2 BULK 傳輸

BULK 傳輸模式下的描述符布局如上圖所示：

一個(gè)配置

兩個(gè)接口：Video Control / Video Stream

接口0：VideoControl。處理 UVC CT/PU/XU 等處理，主要用來(lái)控制接口1：VideoStream。處理UVC 視頻流控制。

對(duì)于BULK 傳輸, 與ISO 模式最大的不同，是流接口只有一個(gè)alt0 接口配置。故，對(duì)其視頻流的控制流程，相比較ISO 模式比較復(fù)雜一些。

2. 控制流程

2.1 ISO 傳輸

根據(jù)USB規(guī)范可知，同步傳輸方式是只要選中中帶有同步端點(diǎn)的接口，系統(tǒng)會(huì)定時(shí)從設(shè)備中讀取數(shù)據(jù)，無(wú)論設(shè)備中是否有數(shù)據(jù)。而如要停止數(shù)據(jù)的傳輸，只需要選中不帶有同步端點(diǎn)的接口即可。

USB同步傳輸這種靈活的數(shù)據(jù)傳輸方式是依靠視頻流接口的轉(zhuǎn)換接口即我們常說(shuō)的備份接口實(shí)現(xiàn)的。

Stream ON:

Stream OFF:

整個(gè)視頻流的控制流程（開(kāi)流/關(guān)流），可以在設(shè)備收到set_alt1/0 后進(jìn)行處理。

2.2 BULK 傳輸

從描述符上分析 UVC 的 bulk 傳輸只有一個(gè)備用接口。故無(wú)法通過(guò)ISO 模式下通過(guò)備用接口進(jìn)行開(kāi)關(guān)流控制。

StreamOn:

StreamOff

通過(guò)抓包對(duì)比發(fā)現(xiàn)，開(kāi)流過(guò)程通過(guò)uvc probe 與commit 流程處理。關(guān)流過(guò)程主機(jī)會(huì)下發(fā)一個(gè)clear_halt 請(qǐng)求。在clear_halt 請(qǐng)求里面做關(guān)流的后處理。

通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，對(duì)于ISO 傳輸，針對(duì)UVC 的設(shè)備描述修改基本不大，難處理的是UVC 的控制流程，特別是視頻流的處理，接下來(lái)我們會(huì)以linux 平臺(tái)介紹如何在iso 基礎(chǔ)上修改為 bulk 模式

3. 源碼分析

我們以linux 平臺(tái)舉例，其他平臺(tái)只要熟悉uvc 底層協(xié)議，即可快速遷移。

3.1 host 端

源碼位置：driver/media/uvc/uvc_queue.c

uvc 使能：

intuvc_video_enable(structuvc_streaming*stream,intenable)
{
intret;

if(!enable){
...
if(stream->intf->num_altsetting>1){
usb_set_interface(stream->dev->udev,
stream->intfnum,0);
}else{
/*UVCdoesn'tspecifyhowtoinformabulk-baseddevice
*whenthevideostreamisstopped.Windowssendsa
*CLEAR_FEATURE(HALT)requesttothevideostreaming
*bulkendpoint,mimicthesamebehaviour.
*/

......
usb_clear_halt(stream->dev->udev,pipe);
}
......
return0;
}

/*Committhestreamingparameters.*/
ret=uvc_commit_video(stream,&stream->ctrl);
if(retdev->udev,stream->intfnum,0);
error_commit:
uvc_video_clock_cleanup(stream);

returnret;
}

StreamOn:

uvc_start_streaming()//
ret=uvc_video_enable(stream,1);

StreamOff:

uvc_stop_streaming();
uvc_video_enable(stream,0);

從host 端源碼分析和我們猜想得到了印證：

開(kāi)流發(fā)送commit 請(qǐng)求

關(guān)流發(fā)送clear_halt 請(qǐng)求

視頻傳輸：源碼參考：driver/media/usb/uvc_video.c

//usbcomplete中斷
staticvoiduvc_video_complete(structurb*urb)
{
structuvc_streaming*stream=urb->context;
structuvc_video_queue*queue=&stream->queue;
structuvc_buffer*buf=NULL;
unsignedlongflags;
intret;

switch(urb->status){
case0:
break;

default:
uvc_printk(KERN_WARNING,"Non-zerostatus(%d)invideo"
"completionhandler.
",urb->status);
/*fallthrough*/
case-ENOENT:/*usb_kill_urb()called.*/
if(stream->frozen)
return;
/*fallthrough*/
case-ECONNRESET:/*usb_unlink_urb()called.*/
case-ESHUTDOWN:/*Theendpointisbeingdisabled.*/
uvc_queue_cancel(queue,urb->status==-ESHUTDOWN);
return;
}

spin_lock_irqsave(&queue->irqlock,flags);
if(!list_empty(&queue->irqqueue))
buf=list_first_entry(&queue->irqqueue,structuvc_buffer,
queue);
spin_unlock_irqrestore(&queue->irqlock,flags);

/*視頻解碼：視頻傳輸關(guān)鍵*/
stream->decode(urb,stream,buf);

/*提交urb*/
if((ret=usb_submit_urb(urb,GFP_ATOMIC))

	

	host 端視頻數(shù)據(jù)解碼：

	
stream->decode(urb,stream,buf);
uvc_video_decode_bulk();
uvc_video_decode_start();//解析uvcheader
uvc_video_decode_data();//解析視頻數(shù)據(jù)
uvc_video_decode_end();//幀結(jié)束標(biāo)記


	

	3.2 device 端

	源碼位置：driver/usb/gadget/function

	ISO 開(kāi)關(guān)流

	
staticintuvc_function_set_alt(structusb_function*f,unsignedinterface,unsignedalt)
{
.......
/*VideoControlprocess*/
if(interface==uvc->control_intf){
/*復(fù)位控制端點(diǎn)*/
usb_ep_disable(uvc->control_ep);
...
usb_ep_enable(uvc->control_ep);

if(uvc->state==UVC_STATE_DISCONNECTED){
/*提交uvc狀態(tài)*/
memset(&v4l2_event,0,sizof(v4l2_evetn);
v4l2_event.type=UVC_EVENT_CONNECT;
uvc_event->speed=cdev->gadget->speed;
v4l2_event_queue(&uvc->vdev,&v4l2_event);
uvc->state=UVC_STATE_CONNECTED;
}

return0;

}
/*VideoStreamprocess*/
if(interface!=uvc->streaming_intf){
return-EINVAL;
}

/*判斷端點(diǎn)是否為bulk 端點(diǎn)：*/
if(usb_endpoint_xfer_bulk(&uvc->desc.vs_ep)){
/*使能端點(diǎn)*/
usb_ep_enable(uvc->video_ep);
returnalt?-EIVAL:0;
}

/*ISO開(kāi)關(guān)流處理*/
switch(alt){
case0:
if(uvc->state!=UVC_STATE_STREAMING)
return0;

if(uvc->video.ep)
usb_ep_disable(uvc->video.ep);

/*提交應(yīng)用：關(guān)流*/
memset(&v4l2_event,0,sizeof(v4l2_event));
v4l2_event.type=UVC_EVENT_STREAMOFF;
v4l2_event_queue(&uvc->vdev,&v4l2_event);

uvc->state=UVC_STATE_CONNECTED;
return0;

case1:
if(uvc->state!=UVC_STATE_CONNECTED)
return0;

if(!uvc->video.ep)
return-EINVAL;

INFO(cdev,"resetUVC
");
usb_ep_disable(uvc->video.ep);

ret=config_ep_by_speed(f->config->cdev->gadget,
&(uvc->func),uvc->video.ep);
if(ret)
returnret;
usb_ep_enable(uvc->video.ep);

/*開(kāi)流*/
memset(&v4l2_event,0,sizeof(v4l2_event));
v4l2_event.type=UVC_EVENT_STREAMON;
v4l2_event_queue(&uvc->vdev,&v4l2_event);
returnUSB_GADGET_DELAYED_STATUS;

default:
return-EINVAL;
}

}



	

	bulk 傳輸開(kāi)關(guān)流

	
uvc_function_setup(structusb_function*f,conststructusb_ctrlrequest*ctrl)
{
structuvc_device*uvc=to_uvc(f);
structv4l2_eventv4l2_event;
structuvc_event*uvc_event=(void*)&v4l2_event.u.data;

/*printk(KERN_INFO"setuprequest%02x%02xvalue%04xindex%04x%04x
",
*ctrl->bRequestType,ctrl->bRequest,le16_to_cpu(ctrl->wValue),
*le16_to_cpu(ctrl->wIndex),le16_to_cpu(ctrl->wLength));
*/

if((ctrl->bRequestType&USB_TYPE_MASK)!=USB_TYPE_CLASS){
/* bulk 傳輸關(guān)流：需要修改udc 控制器，將usb 控制器clear_halt 注冊(cè)到uvc function 驅(qū)動(dòng)里面*/
if(usb_endpoint_xfer_bulk(&uvc->desc.vs_ep)){
memset(&v4l2_event,0,sizeof(v4l2_event));
v4l2_event.type=UVC_EVENT_STREANOFF;
memcpy(&uvc_event->req,ctrl,sizeof(uvc_event->req));
v4l2_event_queue(&uvc->vdev,&v4l2_event);

}else{
INFO(f->config->cdev,"invalidrequesttype
");
return-EINVAL;
}

}

/*Stalltoobigrequests.*/
if(le16_to_cpu(ctrl->wLength)>UVC_MAX_REQUEST_SIZE)
return-EINVAL;

/*Tellthecompletecallbacktogenerateaneventforthenextrequest
*thatwillbeenqueuedbyUVCIOC_SEND_RESPONSE.
*/
uvc->event_setup_out=!(ctrl->bRequestType&USB_DIR_IN);
uvc->event_length=le16_to_cpu(ctrl->wLength);

/* bulk 傳輸開(kāi)流：通過(guò)uvc probe 和 commit 提交分辨率和幀率控制*/
memset(&v4l2_event,0,sizeof(v4l2_event));
v4l2_event.type=UVC_EVENT_SETUP;
memcpy(&uvc_event->req,ctrl,sizeof(uvc_event->req));
v4l2_event_queue(&uvc->vdev,&v4l2_event);

return0;
}


	

	4. 總結(jié)

	

	整個(gè)bulk 傳輸控制流程如上圖所示。

	對(duì)于linux 平臺(tái)而言，需要關(guān)心的有兩點(diǎn)：1）如何將底層clear_halt 請(qǐng)求 與uvc_function 請(qǐng)求關(guān)聯(lián)上，而不影響其他端點(diǎn)；2）如何將clear_halt 請(qǐng)求提交到應(yīng)用層去處理。這一步不是非必須的。

	對(duì)于Rtos 平臺(tái)大同小異，只要理解了整個(gè)開(kāi)關(guān)流流程，處理起來(lái)自然簡(jiǎn)單許多。

	

	審核編輯：湯梓紅