uvc 安卓开发

UVC(USB Video Class)是一种视频传输标准,它定义了USB设备(包括摄像头)和主机之间的通信协议,确保了设备的兼容性。在Android开发中,UVC摄像头已经成为了非常流行的外接摄像头。接下来,我们将详细介绍UVC在Android开发中的原理和实现方法。

一、UVC原理

在UVC标准中,设备将视频流数据传输到主机,主机依照特定的协议解析和处理数据,从而得到视频图像。这个协议包括输入控制、输出控制和流控制三个部分。

1.输入控制

输入控制用于控制摄像头的采集参数,包括但不限于对焦、曝光、白平衡等。输入控制的协议由UVC规范定义,设备需要支持该协议才能和主机进行通讯。

2.输出控制

输出控制使用的是USB传输协议,主要用于传输设备的元数据(metadata),这些元数据包括帧率、分辨率以及压缩格式等。

3.流控制

流控制是UVC协议之中最重要的一部分,用于传输视频流数据。流控制与USB的异步传输协议直接关联,数据通过异步传输的机制进行传输。其中,UVC相较于传统的USB设备有一个特点,就是UVC不会从任何中断方式或定时方式中去获取数据,而是根据主机的传输带宽进行数据传输。

二、在Android中实现UVC摄像头

1.USB Host API

在Android 3.1及以上版本,Google提供了USB Host API,可用于支持UVC摄像头。USB Host API可以通过USB OTG口将UVC相机连接到Android设备上。

2.支持UVC摄像头的ROM

由于Android系统版本和硬件分散,只有部分设备原生支持UVC,对于不支持的设备则需要使用第三方ROM进行支持。

3.基于v4l2和ioctl库

本质上,UVC驱动程序是基于v4l2和ioctl库实现,因此我们可以在Android环境中也使用这些库进行开发。我们需要编写底层驱动程序,将UVC设备与Android进行通信,获取视频数据。

具体实现方法包括以下几个步骤:

(1)通过USB端口检测UVC设备,获取设备VID和PID信息;

(2)通过fdO=open(dev_path,O_RDWR)打开USB设备文件;

(3)实现基于v4l2的摄像头视频采集,通过ioctl调用实现获取视频数据。

除了以上提到的方法,国内的一家公司波导手机,也在其旗下系列手机上集成了UVC Camera支持,使用USB OTG即可使用该公司的UVC Camera进行视频采集。在这些采集方式中,USB Host API应该是最为常用和稳定的方式。

总结:

UVC标准是一种通用性的视频传输标准,可以保证设备之间的兼容性,在Android开发中,也经常用于支持USB接口的摄像头设备。至于如何实现支持UVC设备的应用,需要根据具体情况选择并采用相应的方法。

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