USBカメラをコンポジットビデオ信号に変換

質問

USBカメラをPCではなくコンポジットビデオ信号入力のモニターに接続したいです。変換ユニットは売ってますね。出来合いのユニットではなく変換チップを使ってボードを作りたい。USBオーディオ用のDA変換チップは見かけますが、ビデオ用のチップは見つけられません。そもそも、USBの信号ラインにDAチップを付けただけでビデオ信号が取り出せるものか？もわかっていませんので、逆にコンポジットビデオ変換のチップが分かれば、その辺の設定やら使い方で使いこなせるように思っています。対象のUSB端子はUSB-BのカメラとUSB-Cのカメラです。画質はそんなに気にしません。モニター自体が7とか9インチですので。変換チップの情報お持ちの方情報お願いします。

回答No.1

superside0 · ベストアンサー

USBは、マスタ・スレーブ方式ですね。

通常の　PCに接続するUSBオーディオ機器の場合だと、
PC側がUSBマスタとなり
USBオーディオ機器がUSBスレーブとなって
PC側からのドライバソフトウェアから命令を受けたUSBオーディオがDA/AD変換してます。

PC内のビデオデータを、外部出力するUSB機器も同様の扱いですね。

＃USB-Cのオルタネートモードで出るHDMIやDisplayPort信号を
＃アナログのコンポジット信号に変換するケーブルは、
＃また別の仕組みですが。

しかし、USBカメラを　PCに接続することなしに
アナログのコンポジットに変換するとなると
USBカメラはUSBスレーブなので、
どこかに親となるUSBマスター（USBコントローラ）が必要
ということになるでしょう。

組み込み機器につかうUSBコントローラチップは
市販されているようですが、
それを制御するマイコンやメモリーや
そのUSBカメラの仕様に合わせたソフトウェアも必要になるので
そこまでコストかける意味があるかどうか。。。。

ソフトウェアでの制御が必要なUSBカメラでなく
ビデオ信号を垂れ流してくれるカメラを使ったほうが単純
じゃないですかね。

お礼

情報ありがとうございます。USBはカメラがスレーブになるので、外部にマスターを置かないと通常何ともなりませんよね。それ出来る1チップマイコンは結構なパワーが無いと実現しませんよね。それを何とか回避出来ないか？色々探してますが、どうも回避出来ないようです。因みにUSBオーディオはTIからPCMXXXXでD+/D-に直接つないで音がでるICがあるのですが、動画については、そう行かない様で同じようはチップが無いか？と思ったのですが、ダメっぽいですね。

回答No.3

chie65536（@chie65535）

USBカメラ（WEBカメラ）から送られてくるデータはUSB Video Class（UVC）と言う動画データです。

UVCで良く使われる動画フォーマットはYUV422、Motion JPEGです。スカイプ対応製品の中にはH.264の物もあります。

この動画データをコンポジット信号で出すには、

・圧縮された動画データを展開（デコード）する（パソコンのビデオ再生ソフトがやっている事と同じ）
・フレームバッファを用意し、展開データをフレームバッファに再配置する（パソコンのビデオカードがやっている事と同じ）
・ブレームバッファに展開されたデータを、同期信号を生成付加したVGAビデオ信号に変換する（パソコンのVGAビデオカードがやっている事と同じ）
・変換ユニットでVGA信号をコンポジット信号に変換する。

という作業が必要です。

つまり「パソコンと、VGAビデオカードと、ビデオデバイスドライバと同等の物」を、自作する事になります。

ラズベリーパイなどのUSBとHDMIが付いたワンボードPCを用意するか、超小型ミニPCでも用意した方が良いでしょう。

USBカメラからは、映像信号が出ている訳ではなく、直にパソコンで表示出来る「動画データ」が出ていますから、表示には「パソコン同等の物」が必要です。

USBカメラではなく、ビデオ信号が出ている「アナログのビデオカメラ」を使用した方が速いでしょう。

お礼

情報ありがとうございます。
ミニPCを作らずに何とかしたいというのが今回の課題ですが、難しいようですね。USBオーディオは1チップで音がでるものが有るのですが、ビデオはそうはいかないようです。

回答No.2

Higurashi777

USB Type-CのDisplayport Alternative Modeで供給されるビデオ信号をVGAに落とすのであれば、ChrontelのCH7212が使えますね。
https://www.silicondevice.com/prolist.php?compid=73
https://www.silicondevice.com/file.upload/images/Gid1369Pdf_CH7212%20Brief%20Datasheet_Rev_0.95.pdf

ただ、一般的なUSB Mini(Micro)の場合はD+/D-の２本の信号線（差動）しかありませんから、USB接続のカメラから画像を取り出す、となると一旦USBマイコンで信号を受ける、等複雑な処理が必要となります。
そのため、Raspberry PiやTassel 2等のマイコンボードを使用し、ソフトもJavaScriptで別途作成する必要があります。
一例
https://codezine.jp/article/detail/9858
https://www.sys-link.jp/it/electronic-kit/raspberrypi/raspberrypi-004/

残念ながら「変換チップでどうこうなる」レベルの電子工作では対応できないかと思われます。

以上、ご参考まで。

お礼

USBオーディオとはレベルが違うようです。ありがとうございました。