「USB Still Image Capture Device Definition」這份規範的主要用意就是提供足夠的資訊，讓軟體開發人員所撰寫的靜態影像裝置驅動程式(Device Driver)，可以輕鬆又容易地連接到影像應用軟體...
「USB Still Image Capture Device Definition」這份規範的主要用意就是提供足夠的資訊，讓軟體開發人員所撰寫的靜態影像裝置驅動程式(Device Driver)，可以輕鬆又容易地連接到影像應用軟體。同時，也提供工程人員USB靜態影像裝置的基本知識。
乍看「USB Still Image Capture Devices」，令人馬上聯想到的裝置或許是數位相機以及掃描器吧！尤其是數位相機，隨著數位海嘯的來襲，相機也跟著潮流進入了數位化的的魔域中，形成一股新興勢力。由於其方便性非傳統相機可以比擬，況且價格如同手機，產品壽命週期又極為神速，一人一台或一人多台的局面不是什麼稀奇古怪的事情，日本媒體界將它視為數位時代的另一種神器。未來手機結合相機的趨勢，銳不可擋，而將相機所拍攝的照片直接列印，更是受到消費者的歡迎與肯定，自己洗照片的暢快感覺與兼顧隱私性，也都符合當代人要求自在生活的寫照。
至於使用者的情境，只要以同理心的思考邏輯就可以輕易體會，但偏偏又違反了USB規格中央集權式的遊戲法則，必須以USB OTG(On-The-Go)的方式來為之或是採用其他的技巧。目前，數位相機與照片印表機直接連接的傳遞方式(圖1)，「PicBridge」可以說是日系眾多機種的共通支援標準(圖2)。
然而，若是說數位相機的發展與電視影像的紀錄或錄影習習相關、脈出同源，或許您會大吃一驚。早在1951年，從Television Camera在VTR(Video Tape Recorder)之磁帶上錄下了電視影像信號。1960年代，NASA將地球表面的影像傳回地球，並利用興起的電腦來處理影像。所謂的間諜衛星(Spy Satellite)也是捕捉數位影像(Digital Image)。在1972年，美商德州儀器(TI)取得一項沒有底片(Film-less)的電子相機專利。然而，如果要說進入商品化的市場階段，可就要延後到1981年8月，新力Sony發表了「Mavica」電子式靜態相機(圖3)，該機器是將影像記錄在Mini Disc上(2.5吋的軟碟片)，藉由視訊讀取機連接到電視裝置或彩色印表機來取得影像輸出。雖然是革命性的一刻，但認真嚴肅地探討，這也並不能說是真正的數位相機，僅能說它是一台視訊相機(Video Camera)，但是捕捉凍結的畫像罷了。
「USB Still Image Capture Device Definition」這份規範的主要用意就是提供足夠的資訊，讓軟體開發人員所撰寫的靜態影像裝置驅動程式(Device Driver)，可以輕鬆又容易的連接到影像應用軟體。同時，也提供工程人員USB靜態影像裝置的基本知識。
為了維持文章的完整性，對於一些USB規格的技術專有名詞，還是有必要去認識清楚。此乃必備之基礎常識。
‧組態(Configuration)：一個USB裝置功能介面的總合。
‧描述器(Descriptor)：一種表格式的資料結構，用來記述USB裝置機能以及特徵的方式。
‧端點(Endpoint)：無妨視為資料傳輸來處與去處的緩衝暫存器。
‧HCD(Host Controller Driver)：因為從作業系統端來俯瞰，主機端控制器依然需要驅動程式來認識它並讓它動作。
‧HCDI(Host Controller Driver Interface)：意思是指USBD以及HCD彼此之間的程式介面(Programming Interface)。
‧OHCI(Open Host Controller Interface)：是由Compaq以及Microsoft等公司所企劃的硬體暫存器規範，是USB 1.1的規範。
‧UHCI(Universal Host Controller Interface) ：是由英特爾公司獨家所定義的硬體暫存器規範，也是USB 1.1的規範。
‧USBD(Universal Serial Bus Driver)：無妨視為用來管理以及使用眾多驅動程式的系統控制軟體。
‧USBDI(USBD Interface)：也就是USBD的程式介面。
「USB Still Image Capture Device Defini-tion」這份規範所描述的裝置乃是站在主機端的視野，使用USB介面所定義的大容量傳輸模式(Bulk Transfer)來載送靜態影像或圖像資料。至於特徵與命令，乃是依據業界PIMA 15740規範，可以完整確保所有數位照相裝置彼此之間的互通性。換句話說，此處所指的靜態影像裝置，係必須符合「PIMA 15740 Standard Photography-Electronic Still Picture Imaging」的規定。
「USB Still Image Capture Device」也是採用大容量傳輸模式(Bulk Transfer)來調整裝置的控制。比如說，GetDevicePropertyDescriptor、GetDevicePropertyValue、SetDevicePropertyValue等命令就是用來管理裝置模式的設定。
若是裝置端發生了一些非同步的事件，比如電池用量不足(Low Battery)、記憶卡被移除等現象，裝置端就會用中斷傳輸模式(Interrupt Transfer)告知。
主機端以及裝置端兩者的相依關係，可以從圖4得到啟示。「USB Still Image Capture Device」可以針對圖像資料，裝置組態可以支援一個或一個以上的機能介面。然而，裝置描述器(Device Descriptor)中的device class code、device sub-class code、device protocol code等欄位，都必須設定為零。無形中就明確指出裝置歸類碼是存放在介面描述器(Inter-face Descriptor)的欄位之中。
「USB Still Image Capture Device」的裝置歸類碼數值為(0x06)、sub-class code為(0x01)、protocol code為(0x01)。
透過圖4，也不難得知該類靜態影像裝置起碼也要擁有四個暫存器端點(Endpoint)。一個是專門用來接收USB介面標準或裝置歸類等命令用的Endpoint-0，一般也稱之為預設端點(Default Endpoint)或是控制端點，一個資料進入端點(data-in)，一個資料送出端點(data-out)，以及一個中斷端點。
預設端點乃是運用控制傳輸模式(Control Transfer)，用來送出標準命令、裝置歸類命令甚至廠商自行定義的命令。資料進入端點以及資料送出端點，就是使用大容量傳輸模式(Bulk Transfer)。端點的位址編號可以從1到15，只要不衝突即可。資料進入的方向當然是指從裝置端送往主機端而說的。資料送出則是相反，從主機端送至裝置端。比較有趣的地方是，一個傳送封包的最高資料承載量或稱最大封包大小(maximum packet size)，則是看各家的實踐本領而定。
中斷端點必須用來裝置端告知主機端事件的途徑，很明顯地這是屬於Interrupt-In的動作。最大封包大小(maxi-mum packet size)，也是要看各家的本事而定。
玩過數位相機的朋友一定知道，靜態數位影像的資料格式有多種，資料格式可以在「PIMA 15740 DeviceInfo Dataset」中來確認。「USB Still Image Capture Device」依然也得遵守USB介面的遊戲規則，必須支援標準的介面命令，諸如Clear Feature、Get Configuration、Get Descriptor、Get Interface、Get Status、Set Address、Set Configuration、Set Descriptor、Set Feature、Set Interface、Synch Frame等。
當然，「USB Still Image Capture Device」也提供了裝置歸類的相依(class-specific)的命令，如果裝置不支援或無法辨識這類命令，依照老規矩必須回應「Stall」狀態封包。底下，就來探詢這些裝置歸類的相依命令。
「USB Still Image Capture Device」要支援從主機端送來的該命令，該命令的屬性是一種控制寫入(Control Write)的動作，也就是說丟完命令之後，會緊跟著資料。USB介面的命令載送法則就是Setup封包加上八個位元組的資料封包，該八個位元組的構成請見表1、2。請務必留意，「bRequest」這個欄位就是存放USB命令碼的地方所在。
此命令的主要目的，就是主機端要確認大容量傳輸已被取消。
「USB Still Image Capture Device」可以支援從主機端送來的該命令，該命令的屬性卻是控制讀取(Control Read)的屬性，透過此命令可以告知主機端關於裝置在非同步事件(Asynchronous Event)的延伸資訊(表3、4)。
「USB Still Image Capture Device」要支援從主機端送來的該命令，該命令很單純，其後並無緊跟任何資料讀取或寫入，乃是用來重置(Reset)裝置到閒置的狀態，或是清除任何製造商自行規範的暫停狀態(表5)。
「USB Still Image Capture Device」要支援從主機端送來的該命令，這個命令也是一個控制讀取的動作，乃是裝置用來告知主機端狀態或是有關協定的情況(表6、7)。
「USB Still Image Capture Device」規範也允許有廠商自行定義的命令，裝置端若是無法辨識該命令，依照老規矩回應「Stall」封包即可。
接著，要來回顧描述器(Descriptors)的課題了，這是USB介面傳輸協定的要塞，若是不夠踏實去了解，要精通活用USB介面簡直是幻夢一場。圖5描繪出USB介面描述器的結構。
「USB Still Image Capture Device」當然也得支援各種標準的描述器。若是以樹狀結構來觀察的話，由上而下分別是裝置描述器(Device Descriptor)(表8)、組態描述器(Configuration Descriptor)(表9)、靜態影像介面描述器(Still Image Interface Descriptor)(表10)以及相關之端點描述器(Data-In Endpoint Des-criptor/Data-Out Endpoint Descriptor/Interrupt Endpoint Descriptor)(表11～13)。
請特別注意表10這個介面描述器當中「bInterface-Class、bInterface-Subclass、bInterface-Protocol」的三個欄位，其中的常數定義已經被明確規劃。比如說，bInterface-Protocol的0x01，就是表示該裝置所支援的協定就是採用大容量傳輸的PIMA 15740相容裝置。
很明顯地，資料的傳送或狀態的回應，資料承載量皆不得超過64個位元組。
另一方面，「USB Still Image Capture Device」當然也可支援字串描述器的機能，用來記載製造商、產品款式型號及產品系列號碼等。以製造商ID的字串為例，最多可用120個國際標準碼UNICODE字母(表14)。
請留意，「USB Still Image Capture Device」並不支援裝置歸類的描述器(Class-Specific Descriptors)，卻能夠支援廠商自訂的描述表格。
PIMA15740相容裝置的「USB Still Image Cap-ture Device」，其資料傳輸協定基本上乃是根據「命令Command、資料Data、回應Response」三部曲來完成資料交易，也僅限制於大容量的傳輸環境(圖6、7)。
PIMA15740規範中，詳細記載了命令的區塊組成以及相呼應的後續動作。由此來思考之，PIMA15740相容裝置必須涉及到兩個端點或暫存器，作為PIMA 15740動作執行緒的用途。該兩端點即是「Bulk-out Endpoint」以及「Bulk-in Endpoint」。抓住重點來說，大容量傳輸端點(Bulk Pipe)即是為了滿足PIMA15740的運作(圖8)。
PIMA15740與「Mass Storage Class」一樣，均不支援命令佇列(Queue)的傳送機制。
PIMA15740相容裝置，畢竟還是以裝置為主體，連接的介面可以多樣化，因此可以有USB Still Image Capture Device、IrDA Still Image Capture Device、1394 Still Image Capture Device、RF Still Image Capture Device等(圖9)。