UVC摄像头百科
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UVC摄像头扩展单元功能的开发步骤是什么?

2021-05-23 4404 1

写在扩展单元的题外话

本人在开发支持UVC扩展单元的directShow应用时,必现并不需要注册接口,只需要在其源过滤器参照后续的代码枚举相关的接口如IKsControl,IKsTopologyInfo定位到指定的扩展单元接口后,直接使用其对应的IKsControl::KsProperty即可实现扩展单元的特定类请求

使用本站的UVC扩展单元调试工具进行调试:http://www.usbzh.com/article/detail-516.html

UVC扩展单元的固件支持

要进行UVC摄像头扩展单元的开发,首先第一是需要摄像头的描述符中含有UVC扩展单元描述符.

一个扩展单元描述符的示例:

  1. BYTE Length: 0x1a
  2. BYTE DescriptorType: 0x24
  3. BYTE DescriptorSubtype: 0x06
  4. BYTE bUnitID: 0x05
  5. GUID guidExtensionCode: xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxxxxxx
  6. BYTE bNumControls: 0x03
  7. BYTE bNrInPins: 0x01
  8. BYTE baSourceID[0]: 0x01

说明:

  • bUnitID:不能和别的ID冲突。
  • guidExtensionCode:需要通过guidgen.exe生成一个惟一的ID标识。

其它要求:https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows-hardware/drivers/stream/device-requirements-for-usb-video-class-extension-units

扩展单元的注册

扩展单元的注册可以使用INF文件进行注册,也可以吏用注册表进行注册,也可以使用DLL注册。

使用INF文件进行扩展单元注册

INF 文件可用于提供设备特定的名称或注册扩展插件单元。
详情可叁考:
https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows-hardware/drivers/stream/providing-a-uvc-inf-file

使用注册表进行扩展单元进行注册:

  1. HKLM
  2. {
  3. NoRemove SYSTEM
  4. {
  5. NoRemove CurrentControlSet
  6. {
  7. NoRemove Control
  8. {
  9. NoRemove NodeInterfaces
  10. {
  11. ForceRemove {xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-
  12. xxxxxxxxxxxx} = s 'Extension Unit
  13. Property Set'
  14. {
  15. val IID = b 'yyyyyyyyyyyyyyyyyyy
  16. yyyyyyyyyyyyy'
  17. val CLSID = b 'zzzzzzzzzzzzzzzzz
  18. zzzzzzzzzzzzzzz'
  19. }
  20. }
  21. }
  22. }
  23. }
  24. }

https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows-hardware/drivers/stream/sample-registry-entry-for-uvc-extension-units
https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows-hardware/drivers/stream/sample-extension-unit-plug-in-dll

使用插件DLL注册

使用DLL注册,需要先添加注册表项:

  1. HKCR
  2. {
  3. NoRemove CLSID
  4. {
  5. ForceRemove {zzzzzzzz-zzzz-zzzz-zzzz-zzzzzzzzzzzz} = s 'CompanyName Extension Unit Interface'
  6. {
  7. InprocServer32 = s '%MODULE%'
  8. {
  9. val ThreadingModel = s 'Both'
  10. }
  11. }
  12. }
  13. }

示例详见:https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows-hardware/drivers/stream/sample-extension-unit-plug-in-dll

UVC 扩展单元的示例应用程序

pUnkOuter这个指针是UVC-CAMERA源,可通过下列函数指针ppSrcFilter返回。DeviceName是UVC设备名称。

  1. HRESULT CCamera::FindCaptureDevice(const std::wstring& DeviceName,IBaseFilter** ppSrcFilter)
  2. {
  3. HRESULT hr;
  4. IBaseFilter* pSrc = NULL;
  5. IMoniker* pMoniker = NULL;
  6. ULONG cFetched;
  7. if (!ppSrcFilter)
  8. return E_POINTER;
  9. // Create the system device enumerator
  10. CComPtr <ICreateDevEnum> pDevEnum = NULL;
  11. hr = CoCreateInstance(CLSID_SystemDeviceEnum, NULL, CLSCTX_INPROC,
  12. IID_ICreateDevEnum, (void**)&pDevEnum);
  13. if (FAILED(hr))
  14. {
  15. printf("Couldn't create system enumerator! hr=0x%x", hr);
  16. return hr;
  17. }
  18. // Create an enumerator for the video capture devices
  19. CComPtr <IEnumMoniker> pClassEnum = NULL;
  20. hr = pDevEnum->CreateClassEnumerator(CLSID_VideoInputDeviceCategory, &pClassEnum, 0);
  21. if (FAILED(hr))
  22. {
  23. printf("Couldn't create class enumerator! hr=0x%x", hr);
  24. return hr;
  25. }
  26. // If there are no enumerators for the requested type, then
  27. // CreateClassEnumerator will succeed, but pClassEnum will be NULL.
  28. if (pClassEnum == NULL)
  29. {
  30. MessageBox(NULL, TEXT("No video capture device was detected.\r\n\r\n")
  31. TEXT("This sample requires a video capture device, such as a USB WebCam,\r\n")
  32. TEXT("to be installed and working properly. The sample will now close."),
  33. TEXT("No Video Capture Hardware"), MB_OK | MB_ICONINFORMATION);
  34. return E_FAIL;
  35. }
  36. // Use the first video capture device on the device list.
  37. // Note that if the Next() call succeeds but there are no monikers,
  38. // it will return S_FALSE (which is not a failure). Therefore, we
  39. // check that the return code is S_OK instead of using SUCCEEDED() macro.
  40. while (S_OK == (pClassEnum->Next(1, &pMoniker, &cFetched)))
  41. {
  42. IPropertyBag* pPropBag;
  43. hr = pMoniker->BindToStorage(0, 0, IID_IPropertyBag, (void**)&pPropBag);
  44. if (SUCCEEDED(hr))
  45. {
  46. //获得Filter的Friendly Name
  47. VARIANT varName;
  48. VariantInit(&varName);
  49. hr = pPropBag->Read(L"FriendlyName", &varName, 0);
  50. if (SUCCEEDED(hr))
  51. {
  52. // TCHAR* pName = (TCHAR*)varName.bstrVal;
  53. std::wstring str(varName.bstrVal);
  54. if (str == DeviceName)
  55. {
  56. hr = pMoniker->BindToObject(0, 0, IID_IBaseFilter, (void**)&pSrc);
  57. if (FAILED(hr))
  58. {
  59. printf("Couldn't bind moniker to filter object! hr=0x%x", hr);
  60. return hr;
  61. }
  62. break;
  63. }
  64. }
  65. VariantClear(&varName);
  66. ////创建Filter实例
  67. //IBaseFilter* pFilater;
  68. //hr = pMoniker->BindToObject(NULL, NULL, IID_IBaseFilter, (void**)&pFilter);
  69. //pPropBag->Release();
  70. }
  71. pPropBag->Release();
  72. pMoniker->Release();
  73. }
  74. * ppSrcFilter = pSrc;
  75. return hr;
  76. }

应用程序通过使用 IKsTopologyInfo::CreateNodeInstance ,然后调用节点对象上的 QueryInterface 以获取所需的 COM API 来访问接口。

  1. // pUnkOuter is the unknown associated with the base filter
  2. hr = pUnkOuter->QueryInterface(__uuidof(IKsTopologyInfo),
  3. (void **) &pKsTopologyInfo);
  4. if (!SUCCEEDED(hr))
  5. {
  6. printf("Unable to obtain IKsTopologyInfo %x\n", hr);
  7. goto errExit;
  8. }
  9. hr = FindExtensionNode(pKsTopologyInfo,
  10. GUID_EXTENSION_UNIT_DESCRIPTOR,
  11. &dwExtensionNode);
  12. if (FAILED(hr))
  13. {
  14. printf("Unable to find extension node : %x\n", hr);
  15. goto errExit;
  16. }
  17. hr = pKsTopologyInfo->CreateNodeInstance(
  18. dwExtensionNode,
  19. __uuidof(IExtensionUnit),
  20. (void **) &pExtensionUnit);
  21. if (FAILED(hr))
  22. {
  23. printf("Unable to create extension node instance : %x\n", hr);
  24. goto errExit;
  25. }
  26. hr = pExtensionUnit->get_PropertySize(1, &ulSize);
  27. if (FAILED(hr))
  28. {
  29. printf("Unable to find property size : %x\n", hr);
  30. goto errExit;
  31. }
  32. pbPropertyValue = new BYTE[ulSize];
  33. if (!pbPropertyValue)
  34. {
  35. printf("Unable to allocate memory for property value\n");
  36. goto errExit;
  37. }
  38. hr = pExtensionUnit->get_Property(1,ulSize, pbPropertyValue);
  39. if (FAILED(hr))
  40. {
  41. printf("Unable to get property value\n");
  42. goto errExit;
  43. }
  44. // assume the property value is an integer
  45. ASSERT(ulSize == 4);
  46. printf("The value of property 1 = %d\n", *((int *)
  47. pbPropertyValue));

编写 FindExtensionNode 函数的代码以查找必需的扩展单元节点并在 dwExtensionNode 中返回其 ID。 此 ID 在此示例代码中对 IKsTopologyInfo:: CreateNodeInstance 方法的后续调用中使用。

支持扩展单元的自动更新事件

  1. hEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
  2. if (!hEvent)
  3. {
  4. printf("CreateEvent failed\n");
  5. goto errExit;
  6. }
  7. Event.Set = KSEVENTSETID_VIDCAPNotify;
  8. Event.Id = KSEVENT_VIDCAP_AUTO_UPDATE;
  9. Event.Flags = KSEVENT_TYPE_ENABLE;
  10. EventData.NotificationType = KSEVENTF_EVENT_HANDLE;
  11. EventData.EventHandle.Event = hEvent;
  12. EventData.EventHandle.Reserved[0] = 0;
  13. EventData.EventHandle.Reserved[1] = 0;
  14. // register for autoupdate events
  15. hr = m_pKsControl->KsEvent(
  16. &Event,
  17. sizeof(KSEVENT),
  18. &EventData,
  19. sizeof(KSEVENTDATA),
  20. &ulBytesReturned);
  21. if (FAILED(hr))
  22. {
  23. printf("Failed to register for auto-update event : %x\n", hr);
  24. goto errExit;
  25. }
  26. // Wait for event for 5 seconds
  27. dwError = WaitForSingleObject(hEvent, 5000);
  28. // cancel further notifications
  29. hr = m_pKsControl->KsEvent(
  30. NULL,
  31. 0,
  32. &EventData,
  33. sizeof(KSEVENTDATA),
  34. &ulBytesReturned);
  35. if (FAILED(hr)) printf("Cancel event returns : %x\n", hr);
  36. if ((dwError == WAIT_FAILED) ||
  37. (dwError == WAIT_ABANDONED) ||
  38. (dwError == WAIT_TIMEOUT))
  39. {
  40. printf("Wait failed : %d\n", dwError);
  41. goto errExit;
  42. }
  43. printf("Wait returned : %d\n", dwError);
  44. // handle the autoupdate event..

FindExtensionNode

  1. HRESULT FindExtensionNode(IKsTopologyInfo *pKsTopologyInfo, GUID guid, DWORD *node)
  2. {
  3. HRESULT hr = E_FAIL;
  4. DWORD dwNumNodes = 0;
  5. GUID guidNodeType;
  6. IKsControl *pKsControl = NULL;
  7. ULONG ulBytesReturned = 0;
  8. KSP_NODE ExtensionProp;
  9. if(!pKsTopologyInfo || !node)
  10. return E_POINTER;
  11. // Retrieve the number of nodes in the filter
  12. hr = pKsTopologyInfo->get_NumNodes(&dwNumNodes);
  13. if(!SUCCEEDED(hr))
  14. return hr;
  15. if(dwNumNodes == 0)
  16. return E_FAIL;
  17. // Find the extension unit node that corresponds to the given GUID
  18. for(unsigned int i = 0; i < dwNumNodes; i++)
  19. {
  20. hr = E_FAIL;
  21. pKsTopologyInfo->get_NodeType(i, &guidNodeType);
  22. if(IsEqualGUID(guidNodeType, KSNODETYPE_DEV_SPECIFIC))
  23. {
  24. printf("found one xu node\n");
  25. IExtensionUnit* pExtensionUnit = NULL;
  26. hr = pKsTopologyInfo->CreateNodeInstance(i, __uuidof(IExtensionUnit), (void **)&pExtensionUnit);
  27. if(SUCCEEDED(hr))
  28. {
  29. ExtensionProp.Property.Set = guid;
  30. ExtensionProp.Property.Id = 0;
  31. ExtensionProp.Property.Flags = KSPROPERTY_TYPE_SETSUPPORT | KSPROPERTY_TYPE_TOPOLOGY;
  32. ExtensionProp.NodeId = i;
  33. ExtensionProp.Reserved = 0;
  34. *node = i;
  35. return hr;
  36. /*
  37. hr = pKsControl->KsProperty((PKSPROPERTY)&ExtensionProp, sizeof(ExtensionProp), NULL, 0, &ulBytesReturned);
  38. if(SUCCEEDED(hr))
  39. {
  40. *node = i;
  41. break;
  42. }
  43. */
  44. }
  45. else
  46. {
  47. printf("CreateNodeInstance failed - 0x%x\n", hr);
  48. }
  49. }
  50. }
  51. return hr;
  52. }

参考资料:
https://docs.microsoft.com/en-us/windows-hardware/drivers/stream/extension-unit-plug-in-architecture

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