本發(fā)明屬于視頻處理領(lǐng)域，特別涉及一種uvc設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)傳輸方法及uvc設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，電子設(shè)備小型化、便攜化成為了各大廠(chǎng)家發(fā)展重點(diǎn)方向，uvc設(shè)備(usbvideo?camera的縮寫(xiě)，即使用usb接口傳輸視頻的外接攝像頭)也獲得了廣泛的應(yīng)用。

2、uvc設(shè)備的影像處理流程可分為影像采集、影像處理、數(shù)據(jù)傳輸三個(gè)環(huán)節(jié)，影像采集環(huán)節(jié)指由鏡頭匯聚外界景物發(fā)出的光線(xiàn)，通過(guò)圖像傳感器把外界圖像分解成像素并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；影像處理環(huán)節(jié)是由isp(image?signalprocessor的縮寫(xiě)，即圖像信號(hào)處理單元)和jpeg(joint?photographic?experts?group的縮寫(xiě)，即圖像編碼單元)對(duì)圖像傳感器傳送的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，是數(shù)字信號(hào)編碼為指定格式，并提升畫(huà)質(zhì)以及視頻壓縮；數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)是將影像處理環(huán)節(jié)生成的編碼后的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)usb向外接終端傳輸。外接終端通過(guò)usb接口接收到視頻數(shù)據(jù)后，對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼顯示及存儲(chǔ)。

3、同時(shí)，uvc(usb?video?class的縮寫(xiě)，即：usb視頻類(lèi))是一種為usb視頻捕獲設(shè)備定義的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。是microsoft與另外幾家設(shè)備廠(chǎng)商聯(lián)合推出的為usb視頻捕獲設(shè)備定義的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，已成為usb?org標(biāo)準(zhǔn)之一。如今的主流操作系統(tǒng)(如windows?xp?sp2?and?later,linux?2.4.6and?later,macos10.5and?later)都已提供uvc設(shè)備驅(qū)動(dòng)，因此符合uvc規(guī)格的硬件設(shè)備在不需要安裝任何的驅(qū)動(dòng)程序下即可在終端設(shè)備中正常使用。使用uvc技術(shù)的包括攝像頭、數(shù)碼相機(jī)、類(lèi)比影像轉(zhuǎn)換器、電視棒及靜態(tài)影像相機(jī)等設(shè)備。最新的uvc版本為uvc?1.5，由usb?implementers?forum定義包括基本協(xié)議及負(fù)載格式。使用了uvc技術(shù)，使硬件在各個(gè)程序之間運(yùn)行會(huì)更加順利便捷，而且也省略了驅(qū)動(dòng)程序安裝這一環(huán)節(jié)。例如，usb攝像機(jī)是采用usb接口的攝像機(jī)，即插即用，傻瓜式操作，無(wú)需采集卡，無(wú)需電源，免拆機(jī)箱、支持筆記本電腦。與傳統(tǒng)的監(jiān)控?cái)z像機(jī)相比成本更低，方便實(shí)用，操作簡(jiǎn)單。

4、在usb攝像機(jī)等uvc設(shè)備中，要實(shí)現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的處理和傳輸，需要先將視頻數(shù)據(jù)從圖像信號(hào)處理單元或圖像編碼單元搬運(yùn)到負(fù)責(zé)影像數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用程序的緩存中，再?gòu)膽?yīng)用程序的緩存搬運(yùn)到usb端點(diǎn)緩存，共需完成兩次搬運(yùn)，之后再由usb硬件將影像數(shù)據(jù)傳送至外接終端。

5、有鑒于此，現(xiàn)有技術(shù)的uvc設(shè)備存在以下問(wèn)題：

6、1、為了使運(yùn)行于uvc設(shè)備的嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用程序可以對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，需要先將影像數(shù)據(jù)搬運(yùn)至應(yīng)用程序緩存，再為了將影像數(shù)據(jù)分成多個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送，需要將影像數(shù)據(jù)從應(yīng)用程序的緩存搬運(yùn)至usb端點(diǎn)緩存，這兩次搬運(yùn)需要占用大量的內(nèi)存；

7、2、影像數(shù)據(jù)的多次搬運(yùn)占用了cpu性能和ram帶寬，同時(shí)功耗也更高；

8、3、多次影像數(shù)據(jù)的搬運(yùn)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)較長(zhǎng)。

9、有鑒于此，當(dāng)前市場(chǎng)中亟需一種可以解決上述資源占用大、功耗高、數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)長(zhǎng)等問(wèn)題的uvc設(shè)備，從而滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問(wèn)題，本申請(qǐng)的目的在于：提供一種uvc設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)傳輸方法及uvc設(shè)備，可通過(guò)視頻數(shù)據(jù)傳輸方法的優(yōu)化，有效規(guī)避視頻數(shù)據(jù)多次搬運(yùn)產(chǎn)生的資源消耗大、延時(shí)長(zhǎng)等技術(shù)問(wèn)題。

2、具體地，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種uvc設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)傳輸方法，所述方法包括：

3、s1，圖像傳感器將鏡頭采集的影像轉(zhuǎn)化為視頻數(shù)據(jù)；

4、s2，所述的視頻數(shù)據(jù)在圖像處理模塊中進(jìn)行處理，并將處理后的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，記錄處理后的視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)地址和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，并在存儲(chǔ)地址和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度前添加uvc協(xié)議頭；

5、s3，將含有uvc協(xié)議頭、處理后的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包發(fā)送至usb硬件，usb硬件將存儲(chǔ)的帶有uvc協(xié)議頭的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)usb協(xié)議發(fā)送至外接終端。

6、根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，其中，所述步驟s3中所述usb硬件將存儲(chǔ)的帶有uvc協(xié)議頭的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)usb協(xié)議發(fā)送至外接終端，進(jìn)一步包括：所述的uvc設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序根據(jù)存儲(chǔ)地址和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度獲取視頻數(shù)據(jù)，并將一幀視頻數(shù)據(jù)按照載荷大小進(jìn)行拆分，在視頻原始數(shù)據(jù)前部寫(xiě)入uvc協(xié)議頭，依次將拆分后的帶有uvc協(xié)議頭的視頻數(shù)據(jù)地址告訴usb硬件，由usb硬件根據(jù)usb協(xié)議發(fā)送出去，直至該幀視頻數(shù)據(jù)全部傳輸至外接終端，再獲取下一幀視頻數(shù)據(jù)重復(fù)上述步驟。

7、根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，其中，所述的驅(qū)動(dòng)緩存區(qū)大小等于或小于uvc協(xié)議所要求的載荷大小。

8、根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，其中，所述的圖像處理模塊包括圖像信號(hào)處理單元，所述的圖像信號(hào)處理單元接受圖像傳感器傳來(lái)的視頻數(shù)據(jù)，并對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理生成視頻源數(shù)據(jù)；所述處理后的視頻數(shù)據(jù)是經(jīng)圖像信號(hào)處理單元處理后的視頻源數(shù)據(jù)。

9、根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，其中，所述的圖像處理模塊包括圖像信號(hào)處理單元和圖像編碼單元，圖像信號(hào)處理單元處理視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生視頻源數(shù)據(jù)，由圖像編碼單元對(duì)視頻源數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理產(chǎn)生影像數(shù)據(jù)；所述處理后的視頻數(shù)據(jù)是經(jīng)圖像信號(hào)處理單元和圖像編碼單元處理后產(chǎn)生的影像數(shù)據(jù)。

10、根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，其中，所述的圖像編碼單元將輸出的影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，并由運(yùn)行在uvc設(shè)備的應(yīng)用程序?qū)⒂跋駭?shù)據(jù)的存儲(chǔ)地址和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度進(jìn)行緩存。

11、根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，其中，所述的圖像編碼單元在開(kāi)始對(duì)一幀視頻源數(shù)據(jù)編碼時(shí)記錄存儲(chǔ)地址，在所述幀的編碼完成時(shí)記錄影像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。

12、根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，其中，所述的圖像編碼單元有至少兩個(gè)緩存，在其中一個(gè)緩存正在通過(guò)usb硬件傳輸影像數(shù)據(jù)的同時(shí)，圖像編碼單元將下一幀視頻源數(shù)據(jù)編碼輸出到另一個(gè)空閑的緩存。

13、具體地，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種uvc設(shè)備，所述的uvc設(shè)備配置為實(shí)現(xiàn)上述任一所述的視頻數(shù)據(jù)傳輸方法。

14、由此，本申請(qǐng)的顯著效果在于：本發(fā)明的視頻數(shù)據(jù)傳輸避免了現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)完整視頻數(shù)據(jù)的多次搬運(yùn)，而僅通過(guò)將存儲(chǔ)地址和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度發(fā)送給usb硬件，實(shí)現(xiàn)uvc設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸，減少了視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r(shí)，也避免了完整視頻數(shù)據(jù)寫(xiě)入緩存，有效減少了資源占用和功耗。

技術(shù)特征：

1.一種uvc設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，在uvc設(shè)備中包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種uvc設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟s3中所述usb硬件將存儲(chǔ)的帶有uvc協(xié)議頭的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)usb協(xié)議發(fā)送至外接終端，進(jìn)一步包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種uvc設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)緩存區(qū)大小等于或小于uvc協(xié)議所要求的載荷大小。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種uvc設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述的圖像處理模塊包括圖像信號(hào)處理單元，所述的圖像信號(hào)處理單元接受圖像傳感器傳來(lái)的視頻數(shù)據(jù)，并對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理生成視頻源數(shù)據(jù)；所述處理后的視頻數(shù)據(jù)是經(jīng)圖像信號(hào)處理單元處理后的視頻源數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種uvc設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述的圖像處理模塊包括圖像信號(hào)處理單元和圖像編碼單元，圖像信號(hào)處理單元處理視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生視頻源數(shù)據(jù)，由圖像編碼單元對(duì)視頻源數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理產(chǎn)生影像數(shù)據(jù)；所述處理后的視頻數(shù)據(jù)是經(jīng)圖像信號(hào)處理單元和圖像編碼單元處理后產(chǎn)生的影像數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種uvc設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述的圖像編碼單元將輸出的影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，并由運(yùn)行在uvc設(shè)備的應(yīng)用程序?qū)⒂跋駭?shù)據(jù)的存儲(chǔ)地址和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度進(jìn)行緩存。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種uvc設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述的圖像編碼單元在開(kāi)始對(duì)一幀視頻源數(shù)據(jù)編碼時(shí)記錄存儲(chǔ)地址，在所述幀的編碼完成時(shí)記錄影像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種uvc設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述的圖像編碼單元有至少兩個(gè)緩存，在其中一個(gè)緩存正在通過(guò)usb硬件傳輸影像數(shù)據(jù)的同時(shí)，圖像編碼單元將下一幀視頻源數(shù)據(jù)編碼輸出到另一個(gè)空閑的緩存。

9.一種uvc設(shè)備，其特征在于，所述的uvc設(shè)備配置為實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至8任一所述的視頻數(shù)據(jù)傳輸方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種UVC設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)傳輸方法及UVC設(shè)備，視頻數(shù)據(jù)傳輸方法包括：S1，圖像傳感器將鏡頭采集的影像轉(zhuǎn)化為視頻數(shù)據(jù)；S2，所述的視頻數(shù)據(jù)在圖像處理模塊中進(jìn)行處理，并將處理后的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，記錄處理后的視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)地址和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，并在存儲(chǔ)地址和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度前添加UVC協(xié)議頭；S3，將含有UVC協(xié)議頭、處理后的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包發(fā)送至USB硬件，USB硬件將存儲(chǔ)的帶有UVC協(xié)議頭的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)USB協(xié)議發(fā)送至外接終端。本發(fā)明的UVC設(shè)備避免了完整視頻數(shù)據(jù)的多次搬運(yùn)，可有效節(jié)省系統(tǒng)資源、提高數(shù)據(jù)處理和傳輸速度。

技術(shù)研發(fā)人員：肖云飛,楊文星,姜忠欽
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥君正科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19