Usb uvc что это
Особенности функции
Функция UVC Receiver может использоваться для конвертации аналогового видео с устройств, поддерживающих протоколы UTV-007 HTV-600 и HTV-800. При этом воспроизводимое на экране смартфона видео не будет иметь аудиодорожки, так как данная опция не предусматривает поддержку аудиовыхода.
При смене типа спряжения с базового OTG на более универсальный USB качество трансляции будет потеряно. Ведь максимально допустимое разрешение для Video Grabber при использовании функции UVC составляет всего 640х480 пикселей.
Помимо трансляции опция UVC предусматривает и запись видеофайлов на внутреннюю память смартфона. На выходе пользователь получит видео в формате МР4 без звуковой дорожки. Но использовать эту функцию могут только владельцы операционной системы Андроид 4.3 и выше (утилита работает в фоновом режиме, не блокируя текстовые уведомления и звонки, поступающие на телефон).
Поддерживаемые операционные системы
Windows 7+ для UVC 1.1
Карта захвата или карта оцифровки – это устройство, которое при помощи определённых интерфейсов (HDMI, USB, S-Video и др.) способно оцифровывать видео для сохранения его на ПК с использованием различных алгоритмов сжатия (обычно это MPEG 1/2/4, H.264 или H.265). Современные карты захвата зачастую поддерживают сразу несколько стандартов. С помощью данного устройства можно не только переводить аналоговое видео в цифровое, но и наоборот.
Если к ПК, который не имеет HDMI-входов (не стоит путать с HDMI-выходами), необходимо подключить камеру для перевода аналогового сигнала в цифровой (или наоборот), следует воспользоваться картой захвата. Она послужит интерфейсом между этими устройствами. Для реализации оцифровки изображения карту захвата необходимо подключить и к компьютеру, и камере. Полученный результат сохраняется на компьютере.
AVerMedia EZMaker USB SDK C039P
AVerMedia EZMaker USB SDK — это самое бюджетное устройство захвата из нашей подборки. В качестве интерфейсов поддерживаются S-Video и композитный входы. Особенностью данного устройства является поддержка API AVerMedia EZMaker USB SDK.
1. Мобильность
До появления технологии UVC, чтобы начать работу с видео-грабером, необходимо было скачать подходящие драйверы на компьютер и произвести ряд настроек. Это в свою очередь ограничивало возможность подключения других граберов к данному компьютеру или другим системам с аналогичными настройками.
С внедрением UVC драйверов в основные операционные системы UVC-совместимые граберы больше не требуют установки дополнительного программного обеспечения и последующей настройки и будут корректно работать сразу после включения. Благодаря этому видео-грабер может быть не только дополнением к вашему компьютеру, но и одним из самостоятельных аксессуаров к любому из видео-устройств (например, к видео-камере, планшету, HDTV). Такое отделение видео-грабера от компьютера предоставляет подлинную мобильность в сфере видеозахвата.
Преимущества UVC
- Пользователям нет необходимости вручную устанавливать драйверы для обеспечения базовой функциональности устройства.
- Для разработчиков ВКС систем UVC облегчает портирование их продуктов на другие операционные системы и гарантирует одинаковую работу на различных устройствах.
- Для производителей веб-камер наличие подобной спецификации облегчает поддержку и совместимость их решений с различными операционными системами и программными продуктами. Нет необходимости писать драйверы, нужно лишь реализовать поддержку UVC на аппаратном уровне.
2. Универсальность и снижение стоимости.
Для многих пользователей отсутствие драйверов – весьма относительный плюс, в то время как для других – это существенное преимущество в работе. Например, на некоторых рабочих местах есть ограничения по загрузке программного обеспечения или запрещено менять конфигурацию системы.
Многие оригинальные приложения видеозахвата, которые уже встроены в популярные операционные системы (например, Windows Camera), тоже являются UVC-совместимыми, и это значит, что пользователю не нужно загружать дополнительные драйверы или устанавливать сторонние приложения. Такая универсальность расширяет рынок сбыта видео-граберов и позволяет поставщикам снизить стоимость продукта.
Где купить карту захвата
Наш партнёр, Unitsolutions предлагает широкий выбор карт захвата в зависимости от ваших потребностей. Ниже мы составили список наиболее актуальных решений в разных ценовых категориях:
AVerMedia ExtremeCap UVC BU110
AVerMedia Live Gamer 4K GC573
Данное решение позиционируется в первую очередь для стриминга. Устройство представляет собой плату, которая монтируется в свободный слот PCI-E на материнской плате компьютера. В целях защиты электронных компонентов плата накрыта съемной металлической крышкой с вентиляционными отверстиями. Поддерживается 4K разрешение, обработка HDR, кодирование в H.264 и H.265 и до 240 fps в FullHD режиме.
Что это такое
Функция UVC Receiver служит для того, чтобы конвертировать аналоговое видео с любых устройств, подключенных к смартфону, и выводить их на телефонный дисплей. Спряжение между гаджетом и вторичным устройством (квадрокоптер, веб-камера, VR-устройства и т. д.) по умолчанию осуществляется через порт типа OTG. Но при использовании дополнительных утилит можно установить спряжение по типу USB.
Проще говоря, Функция UVC Receiver позволяет использовать смартфон в качестве монитора для записывающих устройств, не имеющих встроенного дисплея. До ее создания аналогичную роль выполняло приложение FPViewer, требующее дополнительной оптимизации.
4. Конкуренция, инновации и новые разработки.
Ликвидация частных программных разработок также снижает барьер для входа на рынок многим производителям оборудования. Больше не нужно содержать целый штат опытных разработчиков, компании могут позволить себе стать меньше и нацелиться на аппаратные разработки.
Это тоже дает некоторые преимущества пользователям:
- Новые компании несут новые идеи и создают продукты, которых до этого не было на рынке.
- Новые продукты часто весьма успешно конкурируют с существующими продуктами, а это влияет на снижение стоимости для конечного потребителя.
- Устранение необходимости разработки драйверов ускоряет темпы развития продукта и сказывается на расширении ассортимента для потребителя.
Как UVC драйверы изменили рынок видеозахвата, и что это значит для потребителя
Часто случается, что технологические изменения, которые сначала кажутся весьма незначительными или слишком медленными, в дальнейшем оказывают очень глубокое воздействие на ряд продуктов и соответствующие рынки сбыта.
Внедрение UVC драйверов в крупнейшие операционные системы (Windows, MacOS, Linux и Chrome) как раз относится к одному из таких изменений, которое существенным образом повлияло на рынок видео-граберов.
Поддерживаемые форматы
В версии UVC 1.5 поддерживаются следующие профили данных потокового видео:
- MJPEG
- MPEG-1 SS
- MPEG-2 PS
- MPEG-2 TS
- MPEG-4 SL
- H.264
- VP8
- SMPTE VC1
- несжатые YUV форматы: YUY2, NV12
- DV форматы: SD-DV, SDL-DV и HD-DV.
6. Новые продукты
Другой значительный эффект от фокусировки на аппаратные разработки (в отличие от разработки программного обеспечения, как это было ранее) – необходимость дифференцировать свой продукт. Пользователь больше не выбирает тот продукт, который лучше работает с тем или иным драйвером под той или иной операционной системой. Теперь влияние имеют другие факторы, как например, технические характеристики, производительность, техническая поддержка, наличие документации и т.п.
И что же? Появляется всё больше специализированных продуктов для видеозахвата, созданных специально, чтобы удовлетворить индивидуальные требования потребителя. Так как теперь поставщики прилагают больше усилий, чтобы дифференцировать свои продукты, не имея возможности сделать это посредством разработки драйверов, пользователь снова оказывается в выигрыше, получая более специализированную продукцию с более высокой производительностью и лучшими характеристиками, а также более полную документацию и качественную техническую поддержку.
3. Скорость обновления ОС.
До появления UVC драйверов производителям нужно было разрабатывать соответствующие драйверы для всех своих продуктов и для ведущих операционных систем и постоянно следить за их работоспособностью. Каждый раз требовались обновления под новые версии систем (например, Windows XP, Windows 95, Windows 7, Windows 8.1, Windows 10), которые необходимо было протестировать и максимально адаптировать. Это был очень трудоемкий процесс, затрагивающий в том числе и пользователей, которые сталкивались с проблемами при попытке обновить операционную систему.
Благодаря UVC драйверам эффективность работы значительно повысилась. Например, Microsoft выпускает обновления (включая UVC) с каждой последующей версией Windows. Производителям всё еще нужно тестировать своё оборудование, чтобы убедиться в его совместимости с обновленными UVC драйверами, но теперь эта процедура значительно упростилась и стала менее трудозатратой. Конечным результатом этих изменений стало то, что пользователь, обновивший свою операционную систему, практически больше не столкнется с проблемами в работе подключенных к компьютеру периферийных устройств. В итоге довольны обе стороны: и пользователи, потому что теперь все обновления проходят очень гладко, и производители, потому что им больше не нужно постоянно дорабатывать собственные драйверы.
Такая централизованная разработка, тестирование и поддержка драйверов поставщиками ОС значительно более эффективна для отрасли видеозахвата, и это будет сказываться на стоимости UVC-совместимых устройств. Чем ниже затраты на разработку аппаратного обеспечения, тем ниже стоимость конечного продукта.
Как проверить
Опция UVC зачастую входит в базовый функционал современных смартфонов. Но для того чтобы проверить, есть ли она на вашем устройстве, достаточно выполнить следующие простые действия:
AVerMedia EzRecorder 530 CR530
AVerMedia EzRecorder 530 CR530 — внешнее устройство захвата видео с поддержкой аппаратного сжатия H.264 и записи в разрешении FullHD. Не требует подключения к компьютеру благодаря встроенному слоту для 2,5″ HDD/SSD и разъёму USB 2.0 на корпусе устройства для подключения внешних накопителей. Оптимальное устройство для применения в телемедицине, которое может работать без подключения к компьютеру, отличается простотой установки и использования.
Критерием выбора эндоскопа были — недлинный кабель, с подсветка и его толщина.
На кабеле камеры — регулировка яркости подсветки, кнопка для сохранения изображения и разъем микро USB.
1. Переходник с микро USB.
2. Диск с программами.
3. Накручивающееся на камеру зеркало.
4. Фиксатор на камеру для магнита и крючка.
5. Крючок.
6. Магнит.
Правда ничего крупного крючком и магнитом не достанешь…
Тестирование.
С моим сотовым к сожалению не заработал, правда я знал это заранее. Первый признак, что не будет работать — не работает подсветка камеры.
Сотовый должен по USB поддерживать OTG и UVC функции. Проверяли на сотовом брата, у него поддерживаются эти функции. По QR коду на упаковке нашли и установили программу на сотовый, и все заработало. Единственное надо сначала подключить эндоскоп, а затем запустить программу.
Задела строка в инструкции — поддержка на ПК разрешения 1280*720, хотя особо не верилось.
Пробовал программы (под Windows) на диске, и последнюю версию из инета — нет такого разрешения.
Под Windows 10 программа запустилась, но изображения с эндоскопа не получил. Разбираться не стал, все заработало под Windows XP.
На самом деле недолюбливаю Windows, сижу по Linux, потому и не стал ковырялся с Windows 10. Из сборок Linux мне больше всего нравится Xubuntu, под ней и тестировал качество эндоскопа.
Проверял при разной освещенности — в темноте (плюс свет от дисплея ноутбука) и нормальном освещении комнаты.
В чистом виде (без аксессуаров) результаты были не плохие. При нормальной освещенности получилась большая дальность (до метра) и хорошее качество. В темноте дальность ~ 4 см и качество изображения слабое.
Вот зеркало меня разочаровало, вещь — то нужная. То что оно сразу отклеилось не смертельно, а вот дальность и качество изображения…
В чистом виде эндоскоп оправдал мои ожидания, вот только с зеркалом надо будет попытать счастья — может, что и получится.
Современные гаджеты обладают достаточно широким функционалом, который не только упрощает их эксплуатацию, но и приносит много пользы. В качестве примера можно назвать функцию UVC на смартфоне. Чаще всего она используется как расширение для Video Grabber или Веб-камеры.
Как выбрать карту захвата
Для начала нужно определиться с требованиями к устройству. Если необходима портативность — стоит остановить выбор на внешней карте. При этом следует учитывать, что скорость передачи данных может быть недостаточна при использовании для её подключения устаревшего разъёма USB 2.0.
Если важен размер получаемых файлов, то лучшим выбором будет карта захвата с поддержкой аппаратного кодирования. Она также эффективна при работе с портативными устройствами, так как на них зачастую установлены процессоры с производительностью меньшей, чем у их десктопных аналогов. Если же вы собираетесь дополнительно обрабатывать видео позже или используете мощный ПК, то можно обойтись картой без сжатия.
В видеоконференцсвязи очень важно, чтобы сигнал с камеры передавался без задержек на оцифровку в реальном времени. Именно поэтому в таких целях предпочтительнее всего использовать профессиональные аппаратные карты захвата, способные качественно оцифровывать в том числе и Full HD видеопоток.
Виды карт захвата
По способу подключения к компьютеру карты захвата можно условно разделить на внутренние и внешние. Внутренние карты вставляются непосредственно в один из слотов PCI Express (либо PCI для устаревших устройств) материнской платы компьютера, а внешние — подключаются через поддерживаемые внешние разъёмы (USB, Thunderbolt и др.). Некоторые внешние карты захвата вообще не требуют подключения к компьютеру. Принцип работы у них одинаков, отличие заключается в условиях использования.
Внешняя карта захвата Внутренняя карта захвата
За счёт шины PCI Express скорость передачи данных у внутренних карт захвата больше чем у внешних, но их можно использовать только в связке с ПК. С другой стороны, внешние карты захвата позволяют подключаться к более широкому перечню устройств, но их производительность бывает недостаточной для работы с видео в высоком разрешении (особенно актуально для карт, которые не поддерживают современные скоростные интерфейсы USB 3.0+ или Thunderbolt).
Также карты захвата могут поддерживать аппаратное кодирование видеопотока в реальном времени, “на лету”. Эти модели стоят дороже, так как способны оцифровывать видеоданные достаточно быстро без использования ресурсов центрального процессора ПК.
Карты захвата видео без поддержки аппаратного кодирования оцифровывают видео без сжатия. Часто комплектуются ТВ-приёмником. Данный вид карт значительно дешевле первого и осуществляет перекодирование за счёт ресурсов центрального процессора.
5. Еще больше приложений
Так как на рынке растет количество и разнообразие UVC-устройств, соответственно, увеличивается и количество UVC-совместимых сторонних приложений. Видеозахват по мере распространения становится более доступным, и появляются новые программные инструменты для всех сегментов рынка (образование, здравоохранение, промышленность и т.п.). Это также снижает нагрузку на производителей, потому что теперь они могут воспользоваться сторонними приложениями, а не разрабатывать их самостоятельно. Затраты на разработку сокращаются, это привлекает новых участников рынка видеозахвата, усиливает конкуренцию и способствует снижению стоимости продукта.
Пример использования USB Video Class
Для примера рассмотрим, как стандарт UVC помогает разработать устройство на базе чипов XMOS, предназначенных специально для использования в интернете вещей и аудио/видео устройствах. Ниже представлена простейшая логическая схема работы с данной технологией.
В этом случае для разработки используется библиотека USB-устройств XMOS. В результате создаётся простая программа, которая считывает устройство USB Video Class на хост-машине и передает несжатый видеопоток в формате YUV со скоростью 30 к/с в программное обеспечение для захвата видео, например, OBS Studio. В качестве аппаратной составляющей применяется многоядерный микроконтроллер xCORE-USB.
Для обработки сигналов от USB-видеоустройства система включает три процесса, выполняемые на отдельных логических ядрах микроконтроллера:
- подпрограмма, реализующая возможности библиотеки связи через USB (XUD Manager);
- обработчик, отвечающий как на стандартные запросы USB, так и на запросы USB для конкретных классов видео (Common Endpoints Handler);
- процесс для отправки видеоданных через ПО для потоковой передачи (Video Endpoints Handler).
Эти задачи взаимодействуют с помощью каналов XConnect, которые позволяют передавать данные между прикладным кодом, работающим на отдельных логических ядрах.На следующей диаграмме показаны задачи и структура связи для вышеописанного примера.
История UVC
Первая версия спецификации, UVC 1.0, вышла в 2003 году. На текущий момент актуальной остаётся версия 1.5, выпущенная в 2012 году. В ней была добавлена поддержка USB 3.0, а также кодеков H.264 и VP8 с соответствующими инструментами управления.
Подводя итоги.
Внедрение UVC драйверов в большинство операционных систем стало новым этапом в развитии индустрии видеозахвата и принесло значительную пользу потребителю. Теперь при наличии драйверов, поставляемых вместе с ОС, рынок устройств видеозахвата заметно расширился, затраты на разработку сократились, и увеличилась конкуренция, стимулирующая расширение ассортимента и способствующая большей дифференциации продуктов.
Все эти эффекты в совокупности предоставляют потребителю возможность выбора продукта лучшего качества по низкой цене, отличающегося мобильностью, и легко адаптируемого к новым версиям ОС.
UVC (USB Video device Class) — это класс устройств, которые передают потоковое видео по шине USB. UVC представляет собой развитие идей Plug and Play, когда определение и первичное конфигурирование устройства производится средствами ОС без необходимости вмешательства пользователя.
Стандарт UVC определяет структуры для описания функциональных возможностей видеоустройства и USB запросы для управления его различными параметрами и характеристиками видеопотока. Это также обеспечивает гибкость для производителей в проектировании видеоустройств с поддержкой нескольких разрешений видео, форматов и частоты кадров. Что, в свою очередь, влияет на согласование пропускной способности между устройством и хостом.
Многие операционные системы, в том числе на игровых устройствах (например, PlayStation 3 и новее), имеют встроенную поддержку драйверов UVC, что значительно сокращает время, необходимое разработчикам для создания USB-видеоустройств. Большинство современных PTZ-камер и обычных потребительских веб-камер поддерживает UVC.
Читайте также: