UVC эмулируемая веб-камера не распознается как USB-устройство на Raspberry Pi Zero 2W

Я пытаюсь создать USB-устройство, которое можно подключить к компьютеру и оно будет отображаться как веб-камера, но вместо камеры оно будет транслировать видео из MP4-файла на файловой системе устройства.

Проблема, с которой я сталкиваюсь, заключается в том, что устройство не отображается как USB-устройство, когда я подключаю его к своему Mac.

Я использую Raspberry Pi Zero 2W. Я пробовал это на Raspberry Pi OS (Full и Lite), которая основана на Debian Bookworm, а также на Ubuntu 24.10.

У меня есть скрипт, который работает и использует v4l2loopback для создания виртуальной камеры как /dev/video0, и я связываю контроллер в скрипте с UDC.

Когда я запускаю “v4l2-ctl –list-devices”:

3f980000.usb (gadget.0):
/dev/video1

VirtualCam (platform:v4l2loopback-000):
/dev/video0

После завершения настройки я запускаю: “uvc-gadget2 -d /dev/video1 -u /dev/video0 -r 1 -f 1” (это с https://github.com/wlhe/uvc-gadget)

Результат:

uvc device is VirtualCam on bus platform:v4l2loopback-000
uvc open succeeded, file descriptor = 3
(continues running in foreground)

Хотя последняя команда, похоже, выполняется, USB UVC-устройство все еще не отображается на моем Mac.

Мне удалось заставить это устройство имитировать виртуальный Ethernet-адаптер, загрузив g_ether в /boot/firmware/cmdline.txt и /etc/modules, а затем перезагрузив устройство и подключив его. Мой Mac увидел его как новый USB Ethernet-адаптер, так что я знаю, что использую хороший кабель для передачи данных/питания и устройство правильно настроено для работы в режиме otg / peripheral в config.txt.

Что я здесь упускаю?

Мой скрипт ниже.

#!/bin/bash

# Переменные, которые нам нужно для упрощения работы.

CONFIGFS="/sys/kernel/config"
GADGET="$CONFIGFS/usb_gadget"
VID="0x0525"
PID="0xa4a2"
SERIAL="0123456789"
MANUF=$(hostname)
PRODUCT="UVC Gadget"
BOARD=$(strings /proc/device-tree/model)
UDC=`ls /sys/class/udc` # определит 'первый' UDC

# Позже эта функция используется для того, чтобы сказать подсистеме USB, что мы хотим
# поддерживать определенный формат, размер кадров и интервалы кадров
create_frame() {
    # Пример использования:
    # create_frame <имя функции> <ширина> <высота> <формат> <имя> <интервалы>

    FUNCTION=$1
    WIDTH=$2
    HEIGHT=$3
    FORMAT=$4
    NAME=$5

    wdir=functions/$FUNCTION/streaming/$FORMAT/$NAME/${HEIGHT}p

    mkdir -p $wdir
    echo $WIDTH > $wdir/wWidth
    echo $HEIGHT > $wdir/wHeight
    echo $(( $WIDTH * $HEIGHT * 2 )) > $wdir/dwMaxVideoFrameBufferSize
    cat <<EOF > $wdir/dwFrameInterval
$6
EOF
}

# Эта функция настраивает функцию UVC гаджета в configfs и связывает нас
# с драйвером гаджета UVC.
create_uvc() {
    CONFIG=$1
    FUNCTION=$2

    echo "    Создание функциональности UVC гаджета: $FUNCTION"
    mkdir functions/$FUNCTION

    create_frame $FUNCTION 640 480 uncompressed u "333333
416667
500000
666666
1000000
1333333
2000000
"
    create_frame $FUNCTION 1280 720 uncompressed u "1000000
1333333
2000000
"
    create_frame $FUNCTION 1920 1080 uncompressed u "2000000"
    create_frame $FUNCTION 640 480 mjpeg m "333333
416667
500000
666666
1000000
1333333
2000000
"
    create_frame $FUNCTION 1280 720 mjpeg m "333333
416667
500000
666666
1000000
1333333
2000000
"
    create_frame $FUNCTION 1920 1080 mjpeg m "333333
416667
500000
666666
1000000
1333333
2000000
"

    mkdir functions/$FUNCTION/streaming/header/h
    cd functions/$FUNCTION/streaming/header/h
    ln -s ../../uncompressed/u
    ln -s ../../mjpeg/m
    cd ../../class/fs
    ln -s ../../header/h
    cd ../../class/hs
    ln -s ../../header/h
    cd ../../class/ss
    ln -s ../../header/h
    cd ../../../control
    mkdir header/h
    ln -s header/h class/fs
    ln -s header/h class/ss
    cd ../../../

    # Это настраивает USB-канал для разрешения 3x 1024 байта на
    # микрорамке, что дает нам максимальную скорость для USB 2.0. Другие
    # допустимые значения – 1024 и 2048, но это приведет к более низкой
    # поддерживаемой частоте кадров.
    echo 2048 > functions/$FUNCTION/streaming_maxpacket

    ln -s functions/$FUNCTION configs/c.1
}

# Это загружает модуль, ответственный за настройку USB-Гаджетов
# через configfs, без которой мы не можем подключиться к
# драйверу ядра гаджета UVC

##########################
# RDS
# Сначала отключите существующее видеооборудование
modprobe -r bcm2835_v4l2
modprobe -r bcm2835_codec
modprobe -r bcm2835_isp

# Затем загрузите loopback как video0
modprobe v4l2loopback devices=1 video_nr=0 card_label="VirtualCam" exclusive_caps=1

# Убедитесь, что video0 присутствует
ls /dev/video*
##########################

echo "Загрузка модуля композита"
modprobe libcomposite

# Этот раздел настраивает гаджет через configfs. Нам нужно
# создать кучу файлов и директорий, которые описывают USB
# устройство, которым мы хотим притвориться.

if
[ ! -d $GADGET/g1 ]; then
    echo "Обнаружение платформы:"
    echo "  плата : $BOARD"
    echo "  udc   : $UDC"

    echo "Создание USB-гаджета"

    echo "Создание директории гаджета g1"
    mkdir -p $GADGET/g1

    cd $GADGET/g1
    if
[ $? -ne 0 ]; then
        echo "Ошибка создания usb-гаджета в configfs"
        exit 1;
    else
        echo "ОК"
    fi

    echo "Установка идентификаторов производителя и продукта"
    echo $VID > idVendor
    echo $PID > idProduct
    echo "ОК"

    echo "Установка английских строк"
    mkdir -p strings/0x409
    echo $SERIAL > strings/0x409/serialnumber
    echo $MANUF > strings/0x409/manufacturer
    echo $PRODUCT > strings/0x409/product
    echo "ОК"

    echo "Создание конфигурации"
    mkdir configs/c.1
    mkdir configs/c.1/strings/0x409

    echo "Создание функций..."

    create_uvc configs/c.1 uvc.0

    echo "ОК"

    echo "Привязка контроллера USB"
    echo $UDC > UDC
    echo "ОК"
fi