UVC规范USB摄像头扩展单元XU的初始化分析

USB摄像头的UVC的扩展单元用于UVC摄像头的自定义功能扩展，支持UVC扩展单元的摄像头在其UVC控制接口中都会有一个扩展单元描述符。该扩展单元描述符的字段描述符了其支持的选择子，GUID，扩展单元等相关信息。

我们知道，UVC摄像头在接入PC机后，和其它USB设备一样，第一步是肯定是USB设备信息的获取。如设备描述符、配置描述符、字符串描述符的获取、设备配置选择等。但UVC摄像头协议又是基于USB协议的一种特殊协议，所以关于UVC摄像头的枚举在完成基本的USB请求之后，又有一些特定的其它初始化请求。

UVC扩展单元的抓包

这里本人手中的一个UVC摄像头，其UVC控制接口中含有一个扩展单元，其bUnitID为0x0b,支持3个选择子，分别为1至3。这里我们通过BUSHOUND抓包对其进行UVC扩展单元的初始化分析。

//选择子1
     CTL    a1 85 00 01  01 0b 02 00    GET LEN  
  2  IN     01 00                       ..       
     CTL    a1 86 00 01  01 0b 01 00    GET INFO 
  1  IN     02                          .        
     CTL    a1 82 00 01  01 0b 01 00    GET MIN  
  1  IN     00                          .        
     CTL    a1 83 00 01  01 0b 01 00    GET MAX  
  1  IN     ff                          .        
     CTL    a1 84 00 01  01 0b 01 00    GET RES  
  1  IN     01                          .        
     CTL    a1 87 00 01  01 0b 01 00    GET DEF  
  1  IN     00                          .        

//选择子2
     CTL    a1 85 00 02  01 0b 02 00    GET LEN  
  2  IN     01 00                       ..       
     CTL    a1 86 00 02  01 0b 01 00    GET INFO 
  1  IN     02                          .        
     CTL    a1 82 00 02  01 0b 01 00    GET MIN  
  1  IN     00                          .        
     CTL    a1 83 00 02  01 0b 01 00    GET MAX  
  1  IN     ff                          .        
     CTL    a1 84 00 02  01 0b 01 00    GET RES  
  1  IN     01                          .        
     CTL    a1 87 00 02  01 0b 01 00    GET DEF  
  1  IN     00

//选择子3        
     CTL    a1 85 00 03  01 0b 02 00    GET LEN  
  2  IN     01 00                       ..       
     CTL    a1 86 00 03  01 0b 01 00    GET INFO 
  1  IN     02                          .        
     CTL    a1 82 00 03  01 0b 01 00    GET MIN  
  1  IN     00                          .        
     CTL    a1 83 00 03  01 0b 01 00    GET MAX  
  1  IN     ff                          .        
     CTL    a1 84 00 03  01 0b 01 00    GET RES  
  1  IN     01                          .        
     CTL    a1 87 00 03  01 0b 01 00    GET DEF  
  1  IN     00

UVC扩展单元的数据分析

我可可以看到，针对每个选择子，分别执行了GET_LEN,GEN_INFO,GETN_MIN,GET_MAX,GET_RES和GET_DEF的请求。

• GET_LEN：获取该选择子的数据长度
• GET_INFO：获取该选择子支持的特定类请求，我们可以看到有的只支持GET_CUR，有的同时支持GET_CUR和SET_CUR.而一些其它的特殊请求是不支持的。
• GET_MIN/GET_MAX:获取最小最大值，这个数据长度需要和GET_LEN指定的数据长度一致。
• GET_RES：获取数据的分辨率。
• GET_DEF：获取默认数据。

这里可以看到，并没有GET_CUR和SET_CUR请求，这些请求只是用于扩展单元的实际控制工作中。

     CTL    a1 85 00 01  01 0b 02 00    GET LEN  
  2  IN     01 00

• 0xa1:表示发向接口或实例
• 0x85:表示GET_LEN
• 00 01：即0x0100 表示选择子1。控制选择器CS(高字节)，低字节为零
• 01：表示发向的接口ID为0X01,本设备的控制接口位于接口描述符ID为1的按口描述符中，控制接口位于其中。
• 0b：扩展单元ID
• 02 00:数据长度为2字节。

参考资料:

• UVC特定请求的支持GET_INFO: http://www.usbzh.com/article/detail-92.html
• UVC特定类请求格式SET_CUR/GET_CUR : http://www.usbzh.com/article/detail-29.html
• UVC扩展单元描述符：http://www.usbzh.com/article/detail-36.html