Mit ChromeOS kompatibel – Webcam-Spezifikation v1.3

Version: 1.3.1
Zuletzt aktualisiert: 01.02.2024

Legende

Produktverb Entwicklungsaktion
MUSS Obligatorische Produktanforderung
„SOLLTEN“ Optionale Empfehlung
„MAY“ Optional

Überblick

In diesem Dokument werden die Anforderungen beschrieben, die eine mit ChromeOS kompatible externe Webcam erfüllt. Diese Spezifikation gilt nicht für WWCB-Produkte oder für ein Produkt, das zusammen mit einem Chromebook entwickelt und zertifiziert wurde.

Webcam-Typen

In diesem Dokument geht es um normale USB-Webcams mit Schwerpunkt auf Videokonferenzen.

Spezialisierte Produkte, die UVC unterstützen und aus Softwaresicht wie eine Kamera funktionieren, werden nicht behandelt. Beispiele für spezielle bildgebende Produkte:

  • IR-Kamera
  • RGB-Kamera
  • Dokumentenkamera
  • HDMI-Aufnahmeadapter
  • Mikroskop

Hardware und Verpackung

  • Die Kamera MUSS USB-Version 2.0 und höher unterstützen.
  • Die USB-Kamera MUSS den Anschluss an eine USB 2.0 Typ-A-Buchse unterstützen.
  • Die USB-Kamera MUSS den Anschluss an einen USB Typ-C-Anschluss unterstützen. Begründung: Alle Chromebooks müssen einen USB-C-Anschluss haben. USB-A ist optional.
  • Die USB-Kamera SOLLTE über einen USB-Typ-C-Anschluss für ein abnehmbares USB-Kabel verfügen.
  • Die USB-Kamera SOLLTE über ein USB-C-auf-A-Kabel mit dem Chrome-Gerät verbunden werden.
  • Die USB-Kamera KANN mit dem Chrome-Gerät über einen USB-C-zu-A-Adapter verbunden werden.
  • Wenn die USB-Kamera mit einem USB-Kabel geliefert wird, muss das Kabel über eine USB-IF-Zertifizierung verfügen.
  • Wenn die USB-Kamera mit einem USB-Konvertierungsadapter ausgestattet ist, MUSS er der Spezifikation für kompatible ChromeOS-Anschlüsse entsprechen.1
  • Wenn die USB-Kamera mit einem USB-Kabel geliefert wird, unterstützt dieses Kabel möglicherweise USB 3-Datenübertragungsraten.
  • Die USB-Kamera SOLLTE über eine Aktivitätsanzeige verfügen.
  • Die Aktivitätsanzeige der Kamera SOLLTE eine LED sein.
  • Die Anzeige der Kameraaktivität MUSS im Status „Aktiv“ sein, wenn die Kamera Daten an das ChromeOS-Hostgerät sendet.
  • Die Anzeige der Kameraaktivität MUSS im Status „Aktiv“ sein, wenn die Kamera Daten im internen Speicher speichert.
  • Die Anzeige der Kameraaktivität DARF NICHT im Status „Aktiv“ sein, wenn die Kamera keine Daten speichert oder an den Host sendet.
  • Die Anzeige der Kameraaktivität DARF NICHT unabhängig von der Kamera gesteuert werden können.
  • Die Aktivitätsanzeige der Kamera DARF NICHT per Software gesteuert werden können.
  • Die USB-Kamera KANN ein Mikrofon haben.
  • Die USB-Kamera SOLLTE einen Datenschutzmechanismus haben.
  • Der Schutzmechanismus SOLLTE eine physische Abdeckung haben, die die Linse blockiert.
  • Die Privatsphärefunktion kann einen elektronischen Verschluss beinhalten, der das Objektiv blockiert.
  • Der Datenschutzmechanismus MUSS einen physischen Schalter enthalten, der geschlossen ist, wenn „Datenschutz“ ausgewählt ist.
  • Der Status des Datenschutzschalters MUSS dem ChromeOS-Hostgerät mitgeteilt werden.

Stromversorgung

  • Die USB-Kamera MUSS die Stromversorgungsbeschränkungen in der Reihenfolge der USB-Typ-C-Spezifikationen einhalten:
    • (falls verfügbar) USB3-Hosts dürfen nicht über die Aufzählungskonfiguration hinaus überstrom werden
    • USB2-Hosts dürfen nicht über die Aufzählungskonfiguration hinaus überstrom werden
  • Als allgemeine Richtlinie gilt:
    • USB2-Geräte dürfen nicht mehr als 500 mA (sofort oder dauerhaft) nutzen
    • USB3-Geräte dürfen nicht mehr als 900 mA (sofort oder dauerhaft) nutzen
    • Für Hosts mit begrenzter Leistung können gemäß USB-Spezifikation strengere Beschränkungen gelten[^power limit]

Elektrische Anforderungen

Anforderungen an USB Typ-C

  • Bei der Entwicklung von USB-C-Anschlüssen müssen zwei unabhängige Rd-Pull-downs für CC1 und CC2 verwendet werden.
    • Das Kürzel CC1 und CC2 ist nicht zulässig.
  • Beim verankerten USB-C-Kabel muss genau ein Rd-Pull-down verwendet werden.
  • VBus darf nicht bei einer Überstromaufnahme mit spezifikationskonformen Spitzenraten übertroffen werden.

OCP-Schutz

  • Darf kein Überstromereignis bei Vconn oder VBUS verursachen. Mögliche Gründe:
    • Bulk-Schnellkapazität bei Vbus
    • Aktivierungsüberschreitung bei Vbus
    • Kapazität für Bulk-Inrush auf Vconn
    • Aktivierungsschub für Vconn

USB-Videoklasse (UVC)

  • Die USB-Kamera MUSS UVC (USB Video Class) 1.0 oder höher unterstützen.
  • Die USB-Kamera MUSS ohne zusätzliche Software mit dem Chromebook funktionieren.
    • ChromeOS enthält den Linux-Treiber „uvcvideo“.
  • Die USB-Kamera MUSS Streaming 1280 x 720 bei 30 fps im MJPEG-Format unterstützen.
  • Die USB-Kamera MUSS den automatischen Weißabgleich (AWB) unterstützen.
  • Die USB-Kamera MUSS die automatische Belichtung (AE) unterstützen.
  • Die USB-Kamera MUSS Anti-Banding bei Netzfrequenzen von 50 Hz und 60 Hz unterstützen.
  • Die USB-Kamera MUSS den ersten Frame in 2.000 ms streamen.
  • Die USB-Kamera MÜSSEN monotone Zeitstempel melden.
  • Die USB-Kamera SOLLTE in 500 ms mit dem Streamen des ersten Frames beginnen.
  • Die USB-Kamera sollte den Autofokus (AF) unterstützen.
  • Die USB-Kamera MUSS 640 x 480 Pixel unterstützen.
  • Die USB-Kamera muss Streaming mit einer Auflösung von 640 x 360 unterstützen.
  • Die USB-Kamera SOLLTE Streaming mit 24 fps unterstützen.
  • Die USB-Kamera SOLLTE einen nutzerfreundlichen Anzeigenamen bewerben.
  • Die USB-Kamera muss die Steuerung der konstanten Framerate unterstützen (V4L2_CID_EXPOSURE_AUTO_PRIORITY/UVC_CT_AE_PRIORITY_CONTROL).
  • Die USB-Kamera SOLLTE auch in Umgebungen mit schlechten Lichtverhältnissen mit >= 15 fps streamen.

  • Die USB-Kamera unterstützt möglicherweise Steuerelemente zum Schwenken, Neigen oder Zoomen (PTZ).

    • Wenn die USB-Kamera PTZ-Steuerungen unterstützt, MUSS die Kamera die Zoomsteuerung (V4L2_CID_ZOOM_ABSOLUTE) mit (value / 100) als Zoomfaktor unterstützen.
      • Ein Steuerelementwert von 250 bedeutet beispielsweise 2,5x = 250 % und 100 bedeutet den normalen Wert ohne Zoomen.Dies muss die Standardeinstellung sein.
    • Wenn die USB-Kamera PTZ-Steuerungen unterstützt, MUSS sie auch die Steuerelemente zum Schwenken und Neigen unterstützen.
    • Für alle von der Kamera unterstützten Formate und Auflösungen SOLLTE die USB-Kamera mit einem einzelnen [min, max] Bereich funktionieren, der über das Steuerelement V4L2_CID_ZOOM_ABSOLUTE sichtbar ist.
      • Beispielsweise SOLLTE das maximale Zoomverhältnis bei Streaming mit 720p und 1080p gleich sein.

  • Wenn die USB-Kamera über eine physische Abdeckung oder einen Notauslöser verfügt, kann sie V4L2_CID_PRIVACY/UVC_CT_PRIVACY_CONTROL implementieren.

  • Wenn die USB-Kamera V4L2_CID_PRIVACY/UVC_CT_PRIVACY_CONTROL unterstützt, MUSS die Datenschutzeinstellungen entsprechend dem physischen Auslöser/Schalter aktiviert werden.

  • Wenn die USB-Kamera V4L2_CID_PRIVACY/UVC_CT_PRIVACY_CONTROL unterstützt, darf sie die Datenschutzeinstellungen nicht auf „Ein“ stellen, wenn der physische Verschluss oder Schalter nicht verwendet wird, auch wenn das Objektiv durch andere Gegenstände wie Hände oder Aufkleber verdeckt ist.

  • Wenn die USB-Kamera V4L2_CID_PRIVACY/UVC_CT_PRIVACY_CONTROL unterstützt, muss sie abgefragt werden können und einen gültigen Wert zurückgeben können, wenn die Kamera streamt oder inaktiv (streamon/streamoff) ist.

  • Der Blende/Notausschalter DARF NICHT vom ZP geändert werden können. Der physische Schalter MUSS nur durch physische Interaktion wiederhergestellt werden.

  • Die USB-Kamera SOLLTE die Datenschutzeinstellungen unterstützen, wenn ein physischer Auslöser oder ein Notausschalter vorhanden ist.

  • Die USB-Kamera MUSS USB-Sperren unterstützen. Wenn das Gerät die USB-Sperrung unterstützt:

    • Wenn die USB-Kamera den USB-Ausschaltmodus unterstützt, MUSS die Kamera ohne Probleme (gerätespezifische Problemumgehung) wie UVC_QUIRK_WAKE_AUTOSUSPEND fortfahren und gültige Frames erstellen können.

  • Die USB-Kamera DARF KEINE ungültigen MJPEG-Frames ausgeben.

  • Die USB-Kamera DARF NICHT hängen, wenn die Auflösungen dynamisch geändert werden.

Audio – Mikrofon

Dieser Abschnitt gilt nur, wenn die Webcam ein integriertes Mikrofon hat.

Format

  • Sowohl für die Wiedergabe als auch für die Aufnahme
    • Die unterstützte Abtastrate sollte mindestens 16k betragen
    • S16_LE-Format unterstützen
  • Kanalnummer und Konfiguration müssen korrekt sein.
  • Alle vom Headset unterstützten Abtastraten müssen korrekt funktionieren.
    • Die Abweichung zwischen der gemessenen Rate und der Stichprobenrate muss ≤ 0,1 % sein.
    • Der Standardfehler für die lineare Regression der gemessenen Rate muss < 30 sein.
  • Das Headset muss die Wiedergabe oder Erfassung mit unterschiedlichen Abtastraten unterstützen, die unterstützt werden.
    • Beispiel: Sie können Audioinhalte mit weniger als 44,1 KB gleichzeitig wiedergeben, aber Stimmen unter 48 K gleichzeitig erfassen.
      • Andernfalls muss ChromeOS eine bestimmte Konfigurationsdatei hinzufügen, um dies auf Systemseite zu verhindern.

Stummschalten

  • Erfassungspfad – Stummschalten
    • Wenn eine Schnittstelle vorhanden ist, über die Nutzer das Audiogerät stummschalten können, muss diese
      • Die Stummschaltung wird so beibehalten, dass sie nicht durch die
        • Öffnen und Schließen des Geräts
        • Zu einem anderen Eingabegerät wechseln.
    • Wenn eine Benutzeroberfläche vorhanden ist, die die Stummschaltung des Headsets anzeigt, sollte sie sich entsprechend ändern, wenn sich der Status ändert.

Volumen (Frequenzantwort)

  • Ausgabehäufigkeit (MAY)
    • Der Frequenzgang ist erforderlich, damit Nutzer das Headset ohne manuelle Anpassung der Aufnahmeverstärkung verwenden können.
    • Für Bluetooth, USB-Gerät
    • Die berechnete durchschnittliche RMS-dBFS-Ausgabe für das Sprachbeispiel unter 94 dBSPL muss
      • Im Bereich von [-15, -5] dBFS unter 1.000 Sinuston.
        • Der Wert wird als Bezugspunkte für den Sinuston von 4k und 7k verwendet.
      • Im Bereich von ±5 dB der Antwortreferenz von 1.000 bei 4k und 7.000 Sinuston.
        • Dies dient der Gewährleistung eines akzeptablen flachen Frequenzgangs.
    • Bei 3,5-mm-Geräten ist die Anforderung an den Frequenzgang erforderlich, damit Nutzer das Headset ohne manuelle Anpassung des Erfassungsbereichs verwenden können.
      • Die berechnete durchschnittliche RMS-dBFS-Ausgabe für den 1k-, 4k- und 7k-Sinuston unter der Signalstufe 94dBSPL
      • Der dBSPL sollte zwischen 0 und -23 dBFS liegen.

Audio-/Video-Synchronisation

  • Audio-/Videosynchronisierung
    • Die Zeit, die das Audio von der perfekten Synchronisierung abweicht.
    • Die Abweichung sollte zwischen -95 ms und 25 ms liegen.
      • Hinweis:
        • (+): Audio ist schneller als Video
        • (-) Audio ist schlechter als Video

Kompatibilität von Apps

  • Die USB-Kamera MUSS mit der Webversion von Google Meet funktionieren.
    • Die USB-Kamera MUSS von Meet erkannt werden, wenn Sie zum ersten Mal an einer Videokonferenz teilnehmen.
  • Die USB-Kamera MUSS mit der integrierten Kamera-App in ChromeOS funktionieren.
  • Wenn die USB-Kamera ein integriertes Mikrofon hat, müssen Video und Audio synchronisiert werden.
  • Die USB-Kamera SOLLTE Firmware-Updates über fwupd unterstützen.

Überarbeitungsverlauf

Datum Version Hinweise
2024-02-01 1.3.1 Republik auf einer neuen Plattform
2023-11-08 1.3 Erstveröffentlichung auf der Partnerwebsite

  1. Diese Seite wird verlinkt, sobald sie verfügbar ist. ↩