UVC Descriptors for Enumeration - USB 2.0

/* Define this flag to add 720p10 support to USB 2.0 */
#define NEW_USB2_MODE

/* Standard High Speed Configuration Descriptor - USB 2.0 */
const uint8_t esUSBHSConfigDscr[] =
{
    /* Configuration descriptor */
    0x09,                           /* Descriptor size */
    CY_U3P_USB_CONFIG_DESCR,        /* Configuration descriptor type */
#ifdef NEW_USB2_MODE
    0xFA,0x00,                      /* Length of this descriptor and all sub descriptors */
#else
    0xDC,0x00,                      /* Length of this descriptor and all sub descriptors */
#endif
    0x02,                           /* Number of interfaces */
    0x01,                           /* Configuration number */
    0x00,                           /* COnfiguration string index */
    0x80,                           /* Config characteristics - bus powered */
    0xFA,                           /* Max power consumption of device (in 2mA unit) : 500mA */

    /* Interface association descriptor */
    0x08,                           /* Descriptor size */
    ES_INTF_ASSN_DSCR_TYPE,       /* Interface association descr type */
    0x00,                           /* I/f number of first video control i/f */
    0x02,                           /* Number of video streaming i/f */
    0x0E,                           /* CC_VIDEO : Video i/f class code */
    0x03,                           /* SC_VIDEO_INTERFACE_COLLECTION : subclass code */
    0x00,                           /* Protocol : not used */
    0x00,                           /* String desc index for interface */

    /* Standard video control interface descriptor */
    0x09,                           /* Descriptor size */
    CY_U3P_USB_INTRFC_DESCR,        /* Interface descriptor type */
    0x00,                           /* Interface number */
    0x00,                           /* Alternate setting number */
    0x01,                           /* Number of end points */
    0x0E,                           /* CC_VIDEO : Interface class */
    0x01,                           /* CC_VIDEOCONTROL : Interface sub class */
    0x00,                           /* Interface protocol code */
    0x00,                           /* Interface descriptor string index */

    /* Class specific VC interface header descriptor */
    0x0D,                           /* Descriptor size */
    0x24,                           /* Class Specific I/f header descriptor type */
    0x01,                           /* Descriptor sub type : VC_HEADER */
    0x00,0x01,                      /* Revision of class spec : 1.0 */
    0x50,0x00,                      /* Total size of class specific descriptors (till output terminal) */
    0x00,0x6C,0xDC,0x02,            /* Clock frequency : 48MHz */
    0x01,                           /* Number of streaming interfaces */
    0x01,                           /* Video streaming I/f 1 belongs to VC i/f */

    /* Input (camera) terminal descriptor */
    0x12,                           /* Descriptor size */
    0x24,                           /* Class specific interface desc type */
    0x02,                           /* Input Terminal Descriptor type */
    0x01,                           /* ID of this terminal */
    0x01,0x02,                      /* Camera terminal type */
    0x00,                           /* No association terminal */
    0x00,                           /* String desc index : not used */
    0x00,0x00,                      /* No optical zoom supported */
    0x00,0x00,                      /* No optical zoom supported */
    0x00,0x00,                      /* No optical zoom supported */
    0x03,                           /* Size of controls field for this terminal : 3 bytes */
    0x2A,0x00,0x02,                 /* No controls supported */

    /* Processing unit descriptor */
    0x0C,                           /* Descriptor size */
    0x24,                           /* Class specific interface desc type */
    0x05,                           /* Processing unit descriptor type */
    0x02,                           /* ID of this terminal */
    0x01,                           /* Source ID : 1 : conencted to input terminal */
    0x00,0x00,                      /* Digital multiplier */
    0x03,                           /* Size of controls field for this terminal : 3 bytes */
    0x5F,0x11,0x00,                 /* No controls supported */
    0x00,                           /* String desc index : not used */

    /* Extension unit descriptor */
    0x1C,                           /* Descriptor size */
    0x24,                           /* Class specific interface desc type */
    0x06,                           /* Extension unit descriptor type */
    0x03,                           /* ID of this terminal */
#if 1
    0x4A,0x00,0xA6,0x29,
    0x02,0xEB,0xAA,0x4D,
    0x82,0xDB,0x35,0x56,
    0x35,0x62,0xDE,0x9D,
#endif
#if 0
0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,            /* 16 byte GUID */
0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,
0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,
0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,
#endif
0x01,                           /* Number of controls in this terminal */
0x01,                           /* Number of input pins in this terminal */
0x02,                           /* Source ID : 2 : Connected to Proc Unit */
0x03,                           /* Size of controls field for this terminal : 3 bytes */
    0x00,0x00,0x00,                 /* No controls supported */
    0x00,                           /* String desc index : not used */

    /* Output terminal descriptor */
    0x09,                           /* Descriptor size */
    0x24,                           /* Class specific interface desc type */
    0x03,                           /* Output terminal descriptor type */
    0x04,                           /* ID of this terminal */
    0x01,0x01,                      /* USB Streaming terminal type */
    0x00,                           /* No association terminal */
    0x03,                           /* Source ID : 3 : connected to extn unit */
    0x00,                           /* String desc index : not used */

    /* Video control status interrupt endpoint descriptor */
    0x07,                           /* Descriptor size */
    CY_U3P_USB_ENDPNT_DESCR,        /* Endpoint descriptor type */
    ES_EP_CONTROL_STATUS,        /* Endpoint address and description */
    CY_U3P_USB_EP_INTR,             /* Interrupt end point type */
    0x40,0x00,                      /* Max packet size = 64 bytes */
    0x08,                           /* Servicing interval : 8ms */

    /* Class specific interrupt endpoint descriptor */
    0x05,                           /* Descriptor size */
    0x25,                           /* Class specific endpoint descriptor type */
    CY_U3P_USB_EP_INTR,             /* End point sub type */
    0x40,0x00,                      /* Max packet size = 64 bytes */

    /* Standard video streaming interface descriptor (alternate setting 0) */
    0x09,                           /* Descriptor size */
    CY_U3P_USB_INTRFC_DESCR,        /* Interface descriptor type */
    0x01,                           /* Interface number */
    0x00,                           /* Alternate setting number */
    0x00,                           /* Number of end points : zero bandwidth */
    0x0E,                           /* Interface class : CC_VIDEO */
    0x02,                           /* Interface sub class : CC_VIDEOSTREAMING */
    0x00,                           /* Interface protocol code : undefined */
    0x00,                           /* Interface descriptor string index */

    /* Class-specific video streaming input header descriptor */
    0x0E,                           /* Descriptor size */
    0x24,                           /* Class-specific VS i/f type */
    0x01,                           /* Descriptotor subtype : input header */
    0x01,                           /* 1 format desciptor follows */
#ifdef NEW_USB2_MODE
    0x6B,0x00,                      /* Total size of class specific VS descr */
#else
    0x4D,0x00,                      /* Total size of class specific VS descr */
#endif
    ES_EP_UVC_VIDEO,             /* EP address for ISO video data */
    0x01,                           /* No dynamic format change supported */
    0x04,                           /* Output terminal ID : 4 */
    0x02,                           /* Still image capture method 1 supported */
    0x01,                           /* Hardware trigger supported for still image */
    0x01,                           /* Hardware to initiate still image capture */
    0x01,                           /* Size of controls field : 1 byte */
    0x00,                           /* D2 : Compression quality supported */

    /* Class specific VS format descriptor */
    0x1B,                           /* Descriptor size */
    0x24,                           /* Class-specific VS i/f type */
    0x04,                           /* Descriptotor subtype : VS_FORMAT_MJPEG */
    0x01,                           /* Format desciptor index */
#ifdef NEW_USB2_MODE
    0x02,                           /* Number of frame descriptors */
#else
    0x01,                           /* 1 Frame desciptor follows */
#endif
0x59, 0x55, 0x59, 0x32, /* guid */
0x00, 0x00,
0x10, 0x00,
0x80, 0x00,
0x00, 0xAA, 0x00, 0x38, 0x9B, 0x71,
0x10,                           /* bBitsPerPixel*/
    0x01,                           /* Default frame index is 1 */
    0x00,                           /* bAspectRatioX */
    0x00,                           /* bAspectRatioY */
    0x00,                           /* bmInterlaceFlags */
    0x00,                           /* bCopyProtect */

/* Class specific Uncompressed VS frame descriptor */
    /* VGA 30 FPS */
0x1E,   /* Descriptor size */
0x24,   /* Descriptor type*/
0x05,   /* Subtype: uncompressed frame I/F */
0x01,   /* Frame Descriptor Index */
0x00,   /* Still image capture method 1 supported, fixed frame rate */
0x80,0x02, /* Width in pixel */
0xE0,0x01, /* Height in pixel */
0x00,0x00,0x08,0xCA,            /* Min bit rate bits/s */
0x00,0x00,0x08,0xCA,            /* Min bit rate bits/s */
0x00,0x60,0x09,0x00,   /* Maximum video or still frame size in bytes(Deprecated)*/
0x15,0x16,0x05,0x00,            /* Default frame interval */
    0x01,                           /* Frame interval type : No of discrete intervals */
    0x15,0x16,0x05,0x00,            /* Frame interval 3 */

#ifdef NEW_USB2_MODE // KK
    // 720p10 USB Device descriptor for USB 2.0
    0x1E,   /* Descriptor size */
    0x24,   /* Descriptor type*/
    0x05,   /* Subtype: uncompressed frame I/F */
    0x02,   /* Frame Descriptor Index */
    0x00,   /* Still image capture method 1 supported, fixed frame rate */
    0x00,0x05, /* Width in pixel */
    0xD0,0x02, /* Height in pixel */
    0x00,0x00,0x08,0xCA,            /* Min bit rate bits/s */
    0x00,0x00,0x08,0xCA,            /* Min bit rate bits/s */
    0x00,0x20,0x1C,0x00,   /* Maximum video or still frame size in bytes(Deprecated)*/
    0x40,0x42,0x0F,0x00,            /* Default frame interval */
    0x01,                           /* Frame interval type : No of discrete intervals */
    0x40,0x42,0x0F,0x00,            /* Frame interval 3 */
#endif

/* Color matching descriptor */
0x06,
0x24,
0x0D,
0x00,
0x00,
0x00,

    /* Standard video streaming interface descriptor (Alternate Setting 1) */
    0x09,                           /* Descriptor size */
    CY_U3P_USB_INTRFC_DESCR,        /* Interface descriptor type */
    0x01,                           /* Interface number */
    0x01,                           /* Alternate setting number */
    0x01,                           /* Number of end points : 1 ISO EP */
    0x0E,                           /* Interface class : CC_VIDEO */
    0x02,                           /* Interface sub class : CC_VIDEOSTREAMING */
    0x00,                           /* Interface protocol code : Undefined */
    0x00,                           /* Interface descriptor string index */

    /* Endpoint descriptor for ISO streaming video data */
    0x07,                           /* Descriptor size */
    CY_U3P_USB_ENDPNT_DESCR,        /* Endpoint descriptor type */
    ES_EP_UVC_VIDEO,             /* Endpoint address and description */
    0x05,                           /* ISO End point : Async */
    ES_EP_ISO_VIDEO_PKT_SIZE_L,  /* 1 transaction per microframe */
    ES_EP_ISO_VIDEO_PKT_SIZE_H,  /* ES_EP_ISO_VIDEO_PKT_SIZE max bytes */
    0x01,                            /* Servicing interval for data transfers */
};

Capturing video from camera device under Linux

Uses the video4linux2 (or simply v4l2) input device to capture live input such as from a webcam.

To list the supported, connected capture devices you can use the v4l-ctl tool. This example shows two connected webcams: /dev/video0 and /dev/video1.

$ v4l2-ctl --list-devices

Acer Crystal Eye webcam (usb-0000:00:1a.7-1):
/dev/video0

PATHPARTNER 5MP-OV-1 CAMERA (usb-0000:00:1d.7-1):
/dev/video1

Adjusting camera functions

Brightness, zoom, focus, etc, can be adjusted with v4l2-ctl. Display all controls and their menus:

$ v4l2-ctl -L
                     brightness (int)    : min=-64 max=64 step=1 default=-20 value=20
                       contrast (int)    : min=0 max=95 step=1 default=0 value=0
                     saturation (int)    : min=0 max=128 step=1 default=60 value=60
                            hue (int)    : min=-40 max=40 step=1 default=-5 value=-5
   white_balance_component_auto (bool)   : default=1 value=1
    white_balance_red_component (int)    : min=1 max=500 step=1 default=100 value=100
   white_balance_blue_component (int)    : min=1 max=500 step=1 default=100 value=100
                          gamma (int)    : min=72 max=500 step=1 default=110 value=110
           power_line_frequency (menu)   : min=0 max=2 default=2 value=2
    0: Disabled
    1: 50 Hz
    2: 60 Hz
                      sharpness (int)    : min=0 max=7 step=1 default=2 value=2
         backlight_compensation (int)    : min=0 max=1 step=1 default=0 value=0

Then adjust the value:
v4l2-ctl -c == 

asvkarthick@asvkarthick:~$ v4l2-ctl --list-formats
ioctl: VIDIOC_ENUM_FMT
Index       : 0
Type        : Video Capture
Pixel Format: 'YUYV'
Name        : YUV 4:2:2 (YUYV)

asvkarthick@asvkarthick:~$ cat /dev/video
video0  video1
asvkarthick@asvkarthick:~$ v4l2-ctl --all
Driver Info (not using libv4l2):
Driver name   : uvcvideo
Card type     : Acer Crystal Eye webcam
Bus info      : usb-0000:00:1a.7-1
Driver version: 3.2.55
Capabilities  : 0x04000001
Video Capture
Streaming
Format Video Capture:
Width/Height  : 640/480
Pixel Format  : 'YUYV'
Field         : None
Bytes per Line: 1280
Size Image    : 614400
Colorspace    : SRGB
Crop Capability Video Capture:
Bounds      : Left 0, Top 0, Width 640, Height 480
Default     : Left 0, Top 0, Width 640, Height 480
Pixel Aspect: 1/1
Video input : 0 (Camera 1: ok)
Streaming Parameters Video Capture:
Capabilities     : timeperframe
Frames per second: 25.000 (25/1)
Read buffers     : 0

  avconv -f video4linux2 -i /dev/video0 video0.avi

Records the captured video frame into the file