linux usb otg uvc,OTG与gadget学习(九)—— 了解UVC及分析webcam的应用层程序uvc-gadget.c...

本文深入分析Linux环境下Webcam应用层程序uvc-gadget.c,讲解如何处理图像数据、何时传输,涉及UVC事件、bulk模式、图像加载等关键流程。通过阅读代码,了解设备打开、事件处理、图像数据传输的完整过程。

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经过这几天的搜素及琢磨,终于知道linux的webcam是什么了。要实现一个gadget camera,需要应用层程序、驱动程序,以及host侧对应的gadget camera驱动。这三个部分,可以参考现有的做修改实现自己的usb webcam。

先分析下uvc-gadget.c,了解下整个框架流程,特别是怎么去处理图像数据、什么时候传输等。

一个应用程序,跟使用它一样,如有使用介绍,先看介绍

static void usage(const char *argv0)

{

fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", argv0);

fprintf(stderr, "Available options are\n");

fprintf(stderr, " -bUse bulk mode\n");

fprintf(stderr, " -d deviceVideo device\n");

fprintf(stderr, " -hPrint this help screen and exit\n");

fprintf(stderr, " -i imageMJPEG image\n");

}      -b 使用bulk模式,一开始我以为跟bulk端点有关。

-d gadget驱动在用户空间的节点,注意这里是device侧驱动的节点

-i  MJPEG图片,JPG图片?

主函数:

int main(int argc, char *argv[])

{

char *device = "/dev/video0";

struct uvc_device *dev;

int bulk_mode = 0;

char *mjpeg_image = NULL;

fd_set fds;

int ret, opt;

while ((opt = getopt(argc, argv, "bd:hi:")) != -1) {

switch (opt) {

case 'b':

bulk_mode = 1;

break;

case 'd':

device = optarg;

break;

case 'h':

usage(argv[0]);

return 0;

case 'i':

mjpeg_image = optarg;

break;

default:

fprintf(stderr, "Invalid option '-%c'\n", opt);

usage(argv[0]);

return 1;

}

}

printf("[uvc_gadget]: open %s\n", device);

dev = uvc_open(device);

if (dev == NULL)

return 1;

printf("[uvc_gadget]: load %s\n", mjpeg_image);

image_load(dev, mjpeg_image);

dev->bulk = bulk_mode;

uvc_events_init(dev);

uvc_video_init(dev);

FD_ZERO(&fds);

FD_SET(dev->fd, &fds);

while (1) {

fd_set efds = fds;

fd_set wfds = fds;

ret = select(dev->fd + 1, NULL, &wfds, &efds, NULL);

if (FD_ISSET(dev->fd, &efds))

uvc_events_process(dev);

if (FD_ISSET(dev->fd, &wfds))

uvc_video_process(dev);

}

uvc_close(dev);

return 0;

}      默认使用/dev/video0,-b则bulk_mode=1,

uvc事件初始化、uvc video初始化,

然后循环处理uvc事件、uvc video。

<think>好的,我现在需要回答用户在Linux系统上进行UVC开发的流程。首先,我需要回顾一下用户提供的引用内容,确保回答准确。 用户提到了四个引用,其中引用[1]和[2]解释了UVC摄像头在Linux中的驱动支持情况,特别是需要内核识别设备的PID和VID,并且默认使用uvcvideo驱动。引用[3]讨论了内核初始化的过程,可能涉及驱动加载的机制。引用[4]提到了配置UVC Gadget所需的Kconfig选项,这可能开发UVC设备端功能有关。 用户的问题是关于UVC开发的流程,所以需要分步骤说明。首先应该确认开发方向,是驱动开发还是应用开发。根据引用,UVC驱动在内核中已有支持,但可能需要调整设备ID,或者开发Gadget功能。 接下来,流程可能包括环境准备,比如内核配置和工具安装。根据引用[4],配置Gadget需要启用特定的Kconfig选项,这部分需要详细说明。然后是开发步骤,比如修改设备树、编写用户空间应用等。调试工具如v4l2-utils和日志查看也是关键点,引用[2]提到uvcvideo驱动会自动加载,但可能需要检查dmesg输出。 另外,用户可能需要示例代码或配置,比如引用中的Python快速排序示例,但这里应该提供UVC相关的代码片段,比如configfs配置或应用程序使用V4L2 API的示例。 最后,生成相关问题时要围绕开发流程的扩展,比如如何验证设备兼容性、调试方法或优化视频流处理。需要确保问题覆盖用户可能进一步关心的方面。</think>### Linux UVC开发流程分步说明 1. **确定开发方向** - *驱动层开发*:修改/扩展内核UVC驱动(如新增设备支持或功能扩展),需修改$uvcvideo$模块[^2] - *应用层开发*:基于V4L2接口开发视频采集应用,需使用$ioctl$系统调用[^2] 2. **环境准备** ```bash # 内核开发需安装头文件和构建工具 sudo apt install linux-headers-$(uname -r) build-essential # 应用开发需安装视频工具包 sudo apt install v4l-utils ffmpeg ``` 3. **驱动开发流程**(以添加新设备为例) - **步骤1:确认设备VID/PID** ```bash lsusb | grep Camera # 输出示例:Bus 001 Device 003: ID 046d:0825 Logitech, Inc. Webcam C270 ``` - **步骤2:修改内核UVC驱动列表** 在$drivers/media/usb/uvc/uvc_driver.c$中添加设备ID: ```c static struct usb_device_id uvc_ids[] = { { .match_flags = USB_DEVICE_ID_MATCH_DEVICE | USB_DEVICE_ID_MATCH_INT_INFO, .idVendor = 0x046d, .idProduct = 0x0825, .bInterfaceClass = USB_CLASS_VIDEO, .bInterfaceSubClass = 1, .bInterfaceProtocol = 0 }, /* 原有设备列表 */ }; ``` - **步骤3:编译并加载模块** ```bash make -C /lib/modules/$(uname -r)/build M=$(pwd)/drivers/media/usb/uvc modules sudo rmmod uvcvideo && sudo insmod uvcvideo.ko ``` 4. **应用开发流程**(V4L2基本操作) ```c // 打开设备 int fd = open("/dev/video0", O_RDWR); // 查询设备能力 struct v4l2_capability cap; ioctl(fd, VIDIOC_QUERYCAP, &cap); // 设置视频格式 struct v4l2_format fmt = {0}; fmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; fmt.fmt.pix.width = 640; fmt.fmt.pix.height = 480; ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt); ``` 5. **UVC Gadget开发**(创建虚拟摄像头) - **配置configfs**(需启用引用[4]所述内核选项) ```bash mkdir /sys/kernel/config/usb_gadget/uvc_gadget echo 0x1d6b > idVendor # Linux Foundation echo 0x0104 > idProduct # Multifunction Composite Gadget mkdir functions/uvc.usb0 # 配置视频格式和帧率 mkdir functions/uvc.usb0/streaming/mjpeg/mjpeg-720p echo 1280 > functions/uvc.usb0/streaming/mjpeg/mjpeg-720p/wWidth echo 30 > functions/uvc.usb0/streaming/mjpeg/mjpeg-720p/dwFrameInterval ``` 6. **调试工具使用** - 查看UVC设备信息: ```bash v4l2-ctl --list-devices v4l2-ctl --all --device /dev/video0 ``` - 捕获测试视频流: ```bash ffmpeg -f v4l2 -input_format mjpeg -i /dev/video0 output.mp4 ```
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