[发明专利]一种实现无驱图像数据传输的装置、USB设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及USB图像视频设备数据传输技术，特别涉及一种实现无驱 图像数据传输的装置、USB设备和方法。

背景技术

目前，数码摄像技术和网络视频技术越来越普及，这就使得连接于计算 机的USB图像视频设备越来越多。USB图像视频设备的广泛应用，使得人 们对其易用性提出了更高的要求。USB图像视频设备的核心处理芯片为带有 USB单元的图像处理芯片，USB单元提供相应的USB接口，通过USB接 口可以向计算机进行图像数据的传输。USB图像视频设备与计算机相连接 时，通过安装相应的驱动程序可以实现该设备的图像传输与识别功能。但是， 随着USB图像视频设备的日益增多，计算机经常与不同厂家品牌的USB图 像设备相连，并且同一个USB图像视频设备可能被频繁的应用于不同的计 算机，在这种情况下，为每一个图像视频设备分别安装驱动程序给设备的使 用带来了较大麻烦，不利于USB图像视频设备的普及推广。

通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)协议中，除了通用的软硬 件电气接口规范等，还包含了各种各样的类(Class)协议，用来为不同的功 能定义各自的标准接口，以及具体的总线上的数据交互格式和内容。其中 USB视频类(UVC，USB Video Class)协议的提出给USB图像视频设备提 供了一个统一的数据交换规范。应用UVC协议，可以使各个厂商生产的USB 图像视频设备在连接计算机后，被计算机操作系统直接识别，无须驱动而直 接使用。应用UVC协议进行图像数据传输需要计算机和图像视频设备均支 持UVC协议。目前，在计算机一端，Windows XP SP2以上的操作系统已 经能够支持UVC协议，计算机通过向符合UVC协议的USB图像视频设备 发送请求获得该设备相应的属性配置，从而自动识别该设备，并且计算机能 够对符合UVC协议的图像数据进行识别和处理，最终还原成图像。而在USB 图像视频设备一端，还需要对其处理芯片进行改进，使其输出的图像数据符 合UVC协议的规定，才能实现USB图像视频设备在连接计算机时可以无驱 使用，而目前尚没有较好的实施方案能够令USB图像视频设备实现此功能。 所以，要实现USB图像视频设备无驱传输，对USB图像视频设备进行改进 是亟待解决的主要问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现无驱图像数据传输的装 置，应用该装置可以使USB图像视频设备在连接计算机时无驱使用。

本发明的另一目的在于提供一种实现无驱图像数据传输的USB设备和 方法，应用该USB设备和方法可以使USB图像视频设备在连接计算机时无 驱使用。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明公开了一种实现无驱图像数据传输的装置，该装置包括USB视 频类(UVC)单元、USB单元和微处理器(MCU)单元；

所述MCU单元向UVC单元输送写控制信息；

所述UVC单元接收图像数据，在USB单元和所述写控制信息的控制下， 根据UVC协议对图像数据进行加包头操作，并将加包头后的图像数据传送 到USB单元；

所述USB单元将接收的所述加包头后的图像数据传送给计算机处理。

所述UVC单元中包括UVC加包头模块、转换传感器模块和寄存器模块；

所述寄存器模块存储来自MCU单元的写控制信息；

所述转换传感器模块在USB单元的控制下，读取寄存器模块内存储的 写控制信息，接收图像数据，判断图像帧的使能、开始和结束信号，对图像 数据进行位数转换，将转换后的图像数据与使能、开始和结束信号一起输出 给UVC加包头模块；

所述UVC加包头模块读取寄存器模块存储的写控制信息，并根据来自 转换传感器模块的使能、开始和结束信号提供的信息对转换传感器模块输出 的图像数据进行加包头操作，并在USB单元的控制下将加包头后的图像数 据写入USB单元。

所述USB单元中包括先入先出存储器(FIFO)模块，所述FIFO模块包 括A、B两个缓冲区、输入缓冲控制器和输出缓冲控制器；

所述输入缓冲控制器受到USB单元内部信号的控制，当有新的微帧开 始时，控制图像数据的写入存储操作在A缓冲区和B缓冲区之间切换，并 且当A缓冲区和B缓冲区的其中一个缓冲区满时向UVC单元输出FIFO满 信号；