1. 标准VS接口

标准 VS 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

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,uvc1.5的协议所以须设为1.

iInterface：接口字符串描述符的索引值

static struct usb_interface_descriptor uvc_streaming_intf_alt0 = {
 .bLength  = USB_DT_INTERFACE_SIZE,
 .bDescriptorType = USB_DT_INTERFACE,
 .bInterfaceNumber = UVC_INTF_VIDEO_STREAMING,
 .bAlternateSetting = 0,
 .bNumEndpoints  = 0,
 .bInterfaceClass = USB_CLASS_VIDEO,
 .bInterfaceSubClass = UVC_SC_VIDEOSTREAMING,
 .bInterfaceProtocol = 0x00, /*uvc1.5 设置为1 */
 .iInterface  = 0,
};
static struct usb_interface_descriptor uvc_streaming_intf_alt1 = {
 .bLength  = USB_DT_INTERFACE_SIZE,
 .bDescriptorType = USB_DT_INTERFACE,
 .bInterfaceNumber = UVC_INTF_VIDEO_STREAMING,
 .bAlternateSetting = 1,
 .bNumEndpoints  = 1,
 .bInterfaceClass = USB_CLASS_VIDEO,
 .bInterfaceSubClass = UVC_SC_VIDEOSTREAMING,
 .bInterfaceProtocol = 0x00,
 .iInterface  = 0,
};

2. 特殊类描述符

类特殊描述符包含Inputer Header 、Output Header, Format 和 Frame 描述符。即包含：

输入头；

输出头；

视频格式；

帧信息；

每个VS 接口都有一个输入或者输出头描述符，一个支持的视频格式描述符，以及一个或多个帧描述符。也会是说每种视频格式都需要一个VS接口。每个VS 接口对应处理一种视频数据。

2.1 Input 接口

输入头描述符，包含输入端点，用来处理video stream 数据，同时提供了不同格式的描述符信息。

bLength：描述符长度。

bDescriptorType：描述符类型

bDescriptorSubtype：描述符子类，输入头

bNumFormats：支持的视频格式

wTotalLength：整个 VS 接口描述符返回的总长度，包含头

bEndpointAddress：端点地址

bmInfo：默认设为0，支持视频格式动态修改

bTerminalLink：OT 的Terminal ID

bStillCaptueMethod：支持image capture

bTriggerSupport：特殊的硬件触发

bTriggerUsage：默认为0

bControlSize：bmaControls number

DECLARE_UVC_INPUT_HEADER_DESCRIPTOR(1, 2);
static const struct UVC_INPUT_HEADER_DESCRIPTOR(1, 2) uvc_input_header = {
 .bLength  = UVC_DT_INPUT_HEADER_SIZE(1, 2),
 .bDescriptorType = USB_DT_CS_INTERFACE,
 .bDescriptorSubType = UVC_VS_INPUT_HEADER,
 .bNumFormats  = 2,
 .wTotalLength  = 0, /* dynamic */
 .bEndpointAddress = 0, /* dynamic */
 .bmInfo   = 0,
 .bTerminalLink  = 3,
 .bStillCaptureMethod = 0,
 .bTriggerSupport = 0,
 .bTriggerUsage  = 0,
 .bControlSize  = 1,
 .bmaControls[0][0] = 0,
 .bmaControls[1][0] = 4,
};

2.2 Output Header

输出头描述符，包含一个输出端点，用来处理video stream数据，同时提供不同的格式描述

bLength：描述符长度。

bDescriptorType：描述符类型

bDescriptorSubtype：描述符子类，输出头

bNumFormats：支持的视频格式

wTotalLength：整个 VS 接口描述符返回的总长度，包含头

bEndpointAddress：端点地址

bTerminalLink：IT 的Terminal ID

bStillCaptueMethod：支持image capture

bControlSize：bmaControls number

2.3 格式和帧描述

Payload Format Descriptors

视频格式描述符定义了，特定的格式信息，相关介绍记录在以下文档中：

MJPEG

bLength：描述符长度。

bDescriptorType：描述符类型

bDescriptorSubtype：描述符子类，MJPEG格式

bFormatIndex：格式描述符索引

bNumFrameDescriptors：帧描述符个数

bmFlags：指定特征格式

bDefaultFrameIndex：初始化帧索引，用来选择默认分辨率

bAspectRatioX：x 方向图片尺寸比例

bAspectRatioY：x 方向图片尺寸比例

bmInterfaceFlags：bm 接口控制，默认未用

bCopyProtect：复制保护，可限制重复。

static const struct uvc_format_mjpeg uvc_format_mjpg = {
 .bLength  = UVC_DT_FORMAT_MJPEG_SIZE,
 .bDescriptorType = USB_DT_CS_INTERFACE,
 .bDescriptorSubType = UVC_VS_FORMAT_MJPEG,
 .bFormatIndex  = 2,  
 .bNumFrameDescriptors = 2, /* /* 表示支持 两种分辨率格式 */*/
 .bmFlags  = 0,
 .bDefaultFrameIndex = 1,
 .bAspectRatioX  = 0,
 .bAspectRatioY  = 0,
 .bmInterfaceFlags = 0,
 .bCopyProtect  = 0,
};

YUV

UVC协议未压缩的格式目前支持以下几种：

比MJPEG相比多了guidFormat这项

bLength：描述符长度。

bDescriptorType：描述符类型

bDescriptorSubtype：描述符子类，未压缩格式

bFormatIndex：格式描述符索引

bNumFrameDescriptors：帧描述符个数

guidFormat：指定格式

bBitsPerPixel：每个像素占字节

bDefaultFrameIndex：初始化帧索引，用来选择默认分辨率

bAspectRatioX：x 方向图片尺寸比例

bAspectRatioY：x 方向图片尺寸比例

bmInterfaceFlags：bm 接口控制，默认未用

bCopyProtect：复制保护，可限制重复。

static const struct uvc_format_uncompressed uvc_format_yuv = {
 .bLength  = UVC_DT_FORMAT_UNCOMPRESSED_SIZE,
 .bDescriptorType = USB_DT_CS_INTERFACE,
 .bDescriptorSubType = UVC_VS_FORMAT_UNCOMPRESSED,
 .bFormatIndex  = 1,
 .bNumFrameDescriptors = 2,
 .guidFormat  =
  { 'Y',  'U',  'Y',  '2', 0x00, 0x00, 0x10, 0x00,
   0x80, 0x00, 0x00, 0xaa, 0x00, 0x38, 0x9b, 0x71},
 .bBitsPerPixel  = 16,
 .bDefaultFrameIndex = 1,
 .bAspectRatioX  = 0,
 .bAspectRatioY  = 0,
 .bmInterfaceFlags = 0,
 .bCopyProtect  = 0,
};

帧描述符

主要描述视频帧信息，包括分辨率大小，帧间隔等

MJPEG

bLength：描述符长度

bDescriptorType：描述符类型,

bDescriptorSubType：描述符子类

bFrameIndex：帧索引。

bmCapabilities：是否支持still image

wWidth：帧款,

wHeight：帧高,

dwMinBitRate：最小速率

dwMaxBitRate：最大速率,

dwMaxVideoFrameBufferSize：最大buffer

dwDefaultFrameInterval：初始化帧间隔，支持的帧率。

bFrameIntervalType：帧间隔类型。0，Continuous Frame Interval;1~255 discrete Frame Interval support(n)

dwFrameInterval[n]：帧间隔设置，默认设置一个即可。

static const struct UVC_FRAME_MJPEG(1) uvc_frame_mjpg_360p = {
 .bLength  = UVC_DT_FRAME_MJPEG_SIZE(3),
 .bDescriptorType = USB_DT_CS_INTERFACE,
 .bDescriptorSubType = UVC_VS_FRAME_MJPEG,
 .bFrameIndex  = 1,
 .bmCapabilities  = 0,
 .wWidth   = cpu_to_le16(640), /* 分辨率 */
 .wHeight  = cpu_to_le16(360),
 .dwMinBitRate  = cpu_to_le32(18432000),
 .dwMaxBitRate  = cpu_to_le32(55296000),
 .dwMaxVideoFrameBufferSize = cpu_to_le32(460800),
 .dwDefaultFrameInterval = cpu_to_le32(666666),
 .bFrameIntervalType = 1,
 .dwFrameInterval[0] = cpu_to_le32(666666),
};

YUVYUV

帧描述符信息同MJPEG

bLength：描述符长度

bDescriptorType：描述符类型,

bDescriptorSubType：描述符子类

bFrameIndex：帧索引。

bmCapabilities：是否支持still image

wWidth：帧款,

wHeight：帧高,

dwMinBitRate：最小速率

dwMaxBitRate：最大速率,

dwMaxVideoFrameBufferSize：最大buffer

dwDefaultFrameInterval：初始化帧间隔，支持的帧率。

bFrameIntervalType：帧间隔类型。0，Continuous Frame Interval;1~255 discrete Frame Interval support(n)

dwFrameInterval[n]：帧间隔设置，默认设置一个即可。

static const struct UVC_FRAME_UNCOMPRESSED(1) uvc_frame_yuv_360p = {
 .bLength  = UVC_DT_FRAME_UNCOMPRESSED_SIZE(1),
 .bDescriptorType = USB_DT_CS_INTERFACE,
 .bDescriptorSubType = UVC_VS_FRAME_UNCOMPRESSED,
 .bFrameIndex  = 1,
 .bmCapabilities  = 0,
 .wWidth   = cpu_to_le16(640),
 .wHeight  = cpu_to_le16(360),
 .dwMinBitRate  = cpu_to_le32(18432000),
 .dwMaxBitRate  = cpu_to_le32(55296000),
 .dwMaxVideoFrameBufferSize = cpu_to_le32(460800),
 .dwDefaultFrameInterval = cpu_to_le32(666666),
 .bFrameIntervalType = 1,
 .dwFrameInterval[0] = cpu_to_le32(666666),
};

3. 总结

一个标准的uvc设备的VS 接口描述符如下，包括alt setting 0 和 alt setting1.

alt setting0 用来配置视频格式和帧信息

alt setting1 用来开启传输，通过In Endpoint 将video stream 传到pc.

继续拆分，VS 接口描述符如下：

VS Interface

VS MJPEG Format

VS Uncompressed Foramt(YUY2/NV12等)

VS MJPEG Frame

VS MJPEG Frame

VS Uncompressed Frame

VS Uncompressed Frame

Video Class-specific VS Input Header

VS Interaface

In Endpoint

UVC 基础学习（5）：VideoStream Interface 描述符介绍