1. 前言

接上文，本文简化UVC拓扑结构，抽像出一个简单的VideoControl 来介绍常用的VC Interface 及接口描述符。

如图所示，VC Interface 包含CT，PU、OT三部分，事实上只是一个接口，然后根据不同的子类型实现不同的单元（CT/PU/OT）

每个Terminal或者Unit都有唯一的标识，各个单元之间的联系是通过bSourceID建立联系。

2. VideoControl Interface

VideoControl（以下简称VC）Interface 描述符，包含所有相关信息，以表示，相应的视频功能。

VC 分类 Standard VC 和 Class-specific 接口，即标准VC接口和特殊类接口。

2.1 标准VC接口

标准 VC 接口描述符和标准接口描述符的定义是一样的，只是用来表示接口本身。

• bLength：描述符长度，固定为9

• bDescriptorType：描述符类型。这里为接口描述符，设为0x4

• bInterfaceNumber：接口索引，0表示VideoControl,1表示VideoStream

• bAlternateSetting：可替换设置索引

• bNumEndpoints：端点0以外的端点数，这里表示一个端点

• bInterfaceClass：接口类，0xE表示Video_Class

• bInterfaceSubClass：接口子类，这里是0x1表示VideoControl,0x2表示VideoStream

• bInterfaceProtocol：协议代码，这里因为看的是uvc1.5的协议所以必须设为1.

• iInterface：接口字符串描述符的索引值

关于PC_PROTOCOL_15 可参考以下连接说明

https://patchwork.kernel.org/project/linux-media/patch/1447090438-28681-1-git-send-email-laurent.pinchart@ideasonboard.com/

driver/usb/gadget/function/f_uvc.c

static struct usb_interface_descriptor uvc_control_intf = {
 .bLength  = USB_DT_INTERFACE_SIZE,
 .bDescriptorType = USB_DT_INTERFACE,
 .bInterfaceNumber = UVC_INTF_VIDEO_CONTROL,
 .bAlternateSetting = 0,
 .bNumEndpoints  = 1,
 .bInterfaceClass = USB_CLASS_VIDEO,
 .bInterfaceSubClass = UVC_SC_VIDEOCONTROL,
 .bInterfaceProtocol = 0x00, /* 默认不支持1.5协议 */
 .iInterface  = 0,
};

2.2 特殊类VC接口

UVC 特殊类接口描述符是一连串的描述符，它包含了所有用来描述设备功能的描述符，比如 unit 和 terminal 描述符。它们直连的链接关系可以通过描述符中的 bSourceID 或者 baSourceID 。

2.2.1 接口头

类特殊描述符整个长度依赖于uint和terminal,因此该描述符以一个头为开始，如下图：

• bLength：描述符长度，为n+12

• bDescriptorType：描述符类型。

• bDescriptorType：0x1，表示是VC_HEADER

• bcdUVC：支持的UVC协议版本

• wTotalLength：整个类特殊描述符的长度

• dwClockFrequency：时钟频率

• bInCollection：指定设备拥有的 VideoStream 接口数

• baInterfaceNr(1)：VideoStream 接口号

• baInterfaceNr(...)：

/* driver/usb/gadget/legacy/webcam.c */
DECLARE_UVC_HEADER_DESCRIPTOR(1);
static const struct UVC_HEADER_DESCRIPTOR(1) uvc_control_header = {
 .bLength  = UVC_DT_HEADER_SIZE(1),
 .bDescriptorType = USB_DT_CS_INTERFACE,
 .bDescriptorSubType = UVC_VC_HEADER,
 .bcdUVC   = cpu_to_le16(0x0150),
 .wTotalLength  = 0, /* dynamic */
 .dwClockFrequency = cpu_to_le32(48000000),
 .bInCollection  = 0, /* dynamic */
 .baInterfaceNr[0] = 0, /* dynamic */
};

2.2.2 Camera Terminal Descriptor

Input Terminal Descriptor （简称IT）。CT描述符，表示camera 输入描述符。其结构如下：

• bLength：描述符长度

• bDescriptorType：描述符类型,

• bDescriptorSubType：描述符子类，VC_INPUT_TERMINAL,

• bTerminalID：CT 唯一标识

• wTerminalType：Terminal type

• bAssocTerminal：用于将IT 和OT关联，如果不存在关联，设为0

• iTerminal：字符串描述符的索引，用来描述CT

• wObjectiveFocalLengthMin：默认设为0，不支持zoom

• wObjectiveFocalLengthMax：默认设为0

• wOcularFocalLength：默认设为0

• bControlSize：bm 控制

• bmControls[n]：具体控制支持

/* driver/usb/gadget/legacy/webcam.c */
static const struct uvc_camera_terminal_descriptor uvc_camera_terminal = {
 .bLength  = UVC_DT_CAMERA_TERMINAL_SIZE(3),
 .bDescriptorType = USB_DT_CS_INTERFACE,
 .bDescriptorSubType = UVC_VC_INPUT_TERMINAL,
 .bTerminalID  = 1,
 .wTerminalType  = cpu_to_le16(0x0201),
 .bAssocTerminal  = 0,
 .iTerminal  = 0,
 .wObjectiveFocalLengthMin = cpu_to_le16(0),
 .wObjectiveFocalLengthMax = cpu_to_le16(0),
 .wOcularFocalLength  = cpu_to_le16(0),
 .bControlSize  = 3,
 .bmControls[0]  = 2,
 .bmControls[1]  = 0,
 .bmControls[2]  = 0,
};

2.2.3 Processing Unit Descriptor

Processing Unit 描述符，以下简称PU 描述符，结构如下：

• bLength：描述符长度

• bDescriptorType：描述符类型，这里表示接口,

• bDescriptorSubType：描述符子类，这里表示一个PU单元

• bUnitID：PU 唯一标识

• bSourceID：源ID，

• wMaxMultiplier：

• bControlSize：bm控制占字节数

• bmControls[0]：bm 控制

• bmControls[1] ：

• iProcessing：PU 字符串描述索引

static const struct uvc_processing_unit_descriptor uvc_processing = {
 .bLength  = UVC_DT_PROCESSING_UNIT_SIZE(2),
 .bDescriptorType = USB_DT_CS_INTERFACE,
 .bDescriptorSubType = UVC_VC_PROCESSING_UNIT,
 .bUnitID  = 2,
 .bSourceID  = 1,
 .wMaxMultiplier  = cpu_to_le16(16*1024),
 .bControlSize  = 2,
 .bmControls[0]  = 1,
 .bmControls[1]  = 0,
 .iProcessing  = 0,
};

2.2.4 Output Terminal Descriptor

Output Terminal Descriptor ，简称OT 描述符，结构如下：

• bLength：描述符长度

• bDescriptorType：描述符类型，表明这个一个接口

• bDescriptorSubTypeL：描述符子类，表示PU类型

• bTerminalID：OT 唯一标识

• wTerminalType：Terminal 类型，表明是一个Stream Terminal

• bAssocTerminal：无关联

• bSourceID：源ID，为2表示，OT 直接与PU相连（暂时忽略SU）

• iTerminal：未用。字符串描述索引。

static const struct uvc_output_terminal_descriptor uvc_output_terminal = {
 .bLength  = UVC_DT_OUTPUT_TERMINAL_SIZE,
 .bDescriptorType = USB_DT_CS_INTERFACE,
 .bDescriptorSubType = UVC_VC_OUTPUT_TERMINAL,
 .bTerminalID  = 3,
 .wTerminalType  = cpu_to_le16(0x0101),
 .bAssocTerminal  = 0,
 .bSourceID  = 2,
 .iTerminal  = 0,
};

2.2.5 其他

其他接口单元暂时不做介绍，比如SU，和IT以及EU，XU等

3. 总结

本文以一个简单的模型介绍了，uvc的VideoContrl Interface 以及包含的描述符信息。通过此文，可以看出，VC Interface 事实上完成的就是两个功能：

• 视频流输入输出：CT/OT

• Camera 控制：对焦、曝光、白平衡等等

通过配置PU 和 CT 单元，可以为UVC设备添加各种各样的功能。同时，只有设备端描述符正确配置，主机才能获取并且知道设备到底支持哪些功能。