O que é uma câmera UVC?

No domínio da visão embutida, as câmaras UVC (classe USB de vídeo) tornaram-se a câmara de escolha para muitos dispositivos de visão embutidos, com base na sua alta largura de banda, fiabilidade e facilidade de integração.
As câmaras UVC sãocâmaras USBque cumprem o padrão UVC, que significa "usb video class", um protocolo padrão que permite a compatibilidade perfeita entre vários dispositivos sem a necessidade de instalar programas adicionais. Como resultado, essas câmeras são usadas em uma ampla gama de aplicações, como sistemas de controle de acesso, realidade aumentada e imagem médica.
Neste artigo, vamos explorar mais os fundamentos e benefícios das câmeras UVC e UVC, bem como comparar as diferenças entre UVC e MIPI.

O que é o protocolo UVC?

O protocolo USB Video Class (UVC) é um padrão para a transmissão de dados de vídeo através da interface USB. É um protocolo desenvolvido pelo fórum de implementadores USB (USB-if), e seu principal objetivo é padronizar e simplificar a conexão e comunicação entre dispositivos de câmera digital de vídeo e computadores.
Uma das principais características do protocolo UVC é o plug-and-play e a ampla compatibilidade. Dispositivos como laptops e smartphones suportam o protocolo UVC. Dispositivos de vídeo compatíveis com o protocolo UVC podem ser usados diretamente em uma variedade de sistemas operacionais e plataformas de hardware, e não

A história do protocolo UVC e como ele funciona

O desenvolvimento do protocolo USB Video Class (UVC) reflete a evolução da tecnologia de vídeo e dos padrões USB. Desde o UVC 1.0 original até a versão mais recente, o protocolo UVC se adaptou continuamente às novas tecnologias e às demandas do mercado, fornecendo às pessoas soluções de transmissão de vídeo padronizadas

O padrão USB Video Class (UVC) 1.0 foi lançado pelo USB Implementers Forum (USB-IF) em 2003. Desde seu lançamento, esta versão foi atualizada continuamente para suportar uma ampla gama de formatos de vídeo, incluindo yuv e mjpeg, ao mesmo tempo em que fornece uma riqueza de interfaces de controle

Depois disso, o USB-IF expandiu ainda mais a funcionalidade e o escopo de aplicação do protocolo, introduzindo a versão 1.5 do uvc em 2012. Adicionou suporte para o formato de compressão de vídeo h.264, tornando a transmissão de vídeo mais eficiente, e introduziu suporte para sincronização multimí

Com o lançamento do USB 3.x e USB 4.0, o protocolo UVC foi melhorado para suportar maior largura de banda e menor latência. Estas melhorias incluem suporte para vídeo de maior resolução (por exemplo, 4k e 8k), taxas de quadros mais altas e funções de processamento de imagem mais sofisticadas.

e o trabalho do protocolo UVC contém os seguintes processos:
1. ligação do dispositivo:O dispositivo está ligado ao host e o host reconhece o dispositivo por enumeração por USB.
2. pedido de descrição:O host solicita e analisa o descritor de dispositivo, o descritor de configuração, o descritor de interface e o descritor de ponto final.
3. transmissão de comando:O servidor define parâmetros de vídeo e obtém o estado do dispositivo através do ponto final de controlo.
4. Transmissão de dados:O host recebe dados de quadros de vídeo através do endpoint de transmissão de vídeo e os processa pelo programa de aplicação.

- Não.

O que é uma câmara UV?

Uma câmera UVC (ou seja, câmera de classe de vídeo USB), para simplificar, é uma câmera USB que suporta o padrão UVC, que integra recursos de streaming de vídeo padrão e pode ser conectada perfeitamente ao computador host. A versão mais recente da especificação de classe de vídeo USB é UVC 1.5.

Abaixo está um diagrama de uma aplicação de classe de vídeo USB:

- Não.

Oferece a funcionalidade plug-and-play e a robusta compatibilidade do padrão UVC. No geral, é uma solução conveniente e acessível para transmissão de vídeo em tempo real, que é amplamente utilizada em videoconferência, streaming ao vivo e outras aplicações.

- Não.

Algumas vantagens principais das câmaras UVC

em aplicações de visão incorporada, as câmeras UVC são, sem dúvida, um dos tipos de câmera mais populares em comparação com outras câmeras, aqui estão algumas vantagens das câmeras UVC:

• Plug-and-play:Os dispositivos UVC podem ser reconhecidos e utilizados automaticamente quando conectados a sistemas operacionais que suportam o protocolo UVC (por exemplo, windows, macOS, linux, etc.) sem a necessidade de instalar drivers adicionais.
• Compatibilidade ampla:O protocolo UVC é um padrão aberto e qualquer dispositivo que cumpra o padrão pode funcionar em sistemas que o suportem, garantindo ampla compatibilidade e operabilidade.
• suporte ao formato de vídeo padrão:Suporta uma ampla gama de formatos de vídeo, como yuv, mjpeg, h.264, etc.
• flexibilidade:A sua robusta flexibilidade suporta uma ampla gama de resoluções de vídeo, formatos e taxas de quadros, o que afeta a negociação de largura de banda entre dispositivos e hosts.
• baixo custo:Em comparação com outros tipos de câmaras, as câmaras UVC são, sem dúvida, mais acessíveis.

- Não.

sistemas operativos que podem utilizar câmaras UVC

Por causa da ampla compatibilidade do protocolo UVC, tornou-se a primeira escolha para muitos dispositivos de captura de vídeo. As câmeras UVC podem ser executadas em quase todos os principais sistemas operacionais.

• janelas:Os Windows 7 e versões posteriores têm drivers UVC integrados que reconhecem e configuram automaticamente câmeras compatíveis com UVC.
• - Não.MacOS 10.4 Tiger e acima, incluindo as versões mais recentes do MacOS, como Big Sur, Monterey e Ventura, são capazes de usar câmeras UVC diretamente.
• Linux:O kernel Linux suporta nativamente dispositivos UVC a partir da versão 2.6.26. A maioria das distribuições modernas do Linux inclui este suporte.
• Sistema operativo cromado:Os Chromebooks e outros dispositivos com Chrome OS suportam nativamente câmaras UVC. O sistema reconhece e configura automaticamente a câmara assim que o utilizador a conecta ao dispositivo.
• Android:Muitos dispositivos Android suportam a conexão de câmeras UVC via USB OTG (em movimento). Aplicativos individuais que exigem suporte UVC (como alguns aplicativos de câmeras de terceiros) são necessários para usar câmeras UVC.

Também freebsd e outros sistemas incorporados (por exemplo, Raspberry Pi) suportam dispositivos UVC, mas podem exigir que o usuário configure e carregue manualmente os drivers apropriados ou podem exigir o sistema operacional e a configuração de drivers apropriados.

algumas aplicações populares para câmeras UVC

Dispositivos médicos
no campo médico, a alta sensibilidade, reprodução precisa de cores e imagens de alta qualidade das câmeras UVC são críticas para dispositivos médicos especializados que exigem alta resolução e velocidade.
Por exemplo, na cirurgia minimamente invasiva, as câmeras UVC podem ser conectadas a endoscópios e outros equipamentos para monitorar a área cirúrgica em tempo real, permitindo que o cirurgião opere com precisão e reduza o trauma.

controlo de acesso inteligente e biometria
As câmeras UVC fornecem dados de comparação visual confiáveis para verificação de identidade capturando imagens de alta qualidade. É frequentemente usado em biometria para reconhecimento facial, reconhecimento de íris e digitalização de impressões digitais para garantir uma verificação precisa de identidade.
Por exemplo, para fins de segurança, integramos a tecnologia de reconhecimento de impressões digitais em sistemas de controle de acesso, onde as câmaras UVC capturam imagens de impressões digitais para garantir que apenas pessoal autorizado tenha acesso a áreas específicas, garantindo segurança e privacidade.

vigilância por vídeo
As câmaras UVC também podem ser usadas para vigilância e monitoramento de vídeo. Quer queira monitorar o seu escritório ou qualquer outra área, as câmaras UVC fornecem imagens ao vivo confiáveis.
O seu desempenho superior em condições de pouca luz proporciona-lhe vigilância 24 horas por dia, 24 horas por dia, para que possa continuar a observar o seu entorno e descansar tranquilo.

dicas para otimizar o desempenho da câmera UVC

O desempenho de uma câmara UVC pode ser maximizado por algumas configurações específicas, ou fatores ambientais, tais como:
lente:Uma lente de alta qualidade pode melhorar significativamente a clareza da imagem e a reprodução das cores.
Portas USB:dar prioridade ao uso de portas USB 3.0, garantindo ao mesmo tempo que não sejam partilhadas com outros dispositivos de largura de banda elevada para evitar limitações de largura de banda.
Iluminação:Assegurar que o ambiente em que é utilizado dispõe de iluminação suficiente e uniforme para reduzir o ruído e melhorar a qualidade da imagem, e evitar a sobreexposição e o brilho.
formato de vídeo:escolha o formato de vídeo apropriado. mjpeg e h.264 normalmente fornecem melhor eficiência de compressão em altas resoluções.

Comparar câmaras UVC e MIPI

As câmeras UVC e MIPI são amplamente utilizadas em aplicações de visão incorporada hoje. Ambas são tipos de interface de câmera digital, mas há algumas diferenças fundamentais.
Em primeiro lugar, em termos de interface, as câmeras UVC usam a interface USB para transmitir dados, enquanto as câmeras MiPI usam a interface MiPI (interface de processador da indústria móvel) para transmitir dados. Em comparação, a interface MiPI se concentra mais em alta velocidade e baixo consumo de energia, e é comumente
Em segundo lugar, as câmaras UVC e as câmaras MIPI não transmitem essencialmente o mesmo tipo de dados; as câmaras UVC são mais focadas na transmissão de dados de vídeo, enquanto as câmaras MIPI podem ser utilizadas para transmitir dados de imagem e vídeo; as câmaras MIPI são focadas na
No final, a escolha entre câmaras UVC e câmaras MIPI depende das necessidades reais da aplicação; as câmaras UVC são ideais para a transmissão de dados de vídeo devido à sua facilidade de uso e configuração, e à sua ampla compatibilidade, enquanto as câmaras MIPI são a primeira escolha para a trans

Conclusão

Na era atual das mídias sociais, as câmeras UVC tornaram-se um componente indispensável de todos os tipos de dispositivos inteligentes, e as câmeras UVC oferecem funcionalidade de plug-and-play, qualidade de vídeo de alta definição e ampla compatibilidade em uma ampla gama de dispositivos. seja para uso profissional em videoconfer

Recomendações para câmaras UVC e câmaras MIPI

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