Camera知识体系架构之驱动&应用&调试学习笔记-以瑞芯微RV1109为例(一)

简介: Camera知识体系架构之驱动&应用&调试学习笔记-以瑞芯微RV1109为例(一)

Camera知识体系庞大、又杂、又难,虽然资料也不少,但是都很乱,很容易让人感到迷茫,失去学习的信心。对于初入这个体系的小白很难找到自己的学习的目标和方法。众所周知,学好Camera相关的知识,能够在音视频相关等行业拿到非常高的报酬:

640.png

640.png

根据最近自己调试瑞芯微RV1109平台Camera的一些心得体会,我将它们一一总结出来分享给大家:

1、瑞芯微平台Camera调试知识体系

1.1、调试RK平台摄像头的一些关键缩写语
缩写 全称
3A =>(AWB, AE, AF) 表示AWB, AE, AF的简写
AE =>(Auto Exposure) 表示自动曝光
AF =>(Auto Focus) 表示自动对焦
AWB =>(Auto White Balance) 表示自动白平衡
FBC =>(Frame Buffer Compressed) 表示帧缓冲压缩
FBC0 =>f(Rockchip yuv420sp fbc encoder) 表示RK平台yuv420sp fbc 编码
FBC2 =>(Rockchip yuv422sp fbc encoder) 表示RK平台yuv422sp fbc 编码
RkAiq =>(Rockchip Automatical Image Quality) 表示RK平台自动图像质量
IQ =>(Image Quality) 表示图像质量
ISP =>(Image Signal Process) 表示图像信号处理
ISPP =>(Image Signal Post Process) 表示图像信号后处理
1.2、瑞芯微平台Camera调试知识体系划分

640.png

以上分为:软件控制流程、图像算法、图像效果,这是相对于Android平台来划分的(图片来源于韦东山老师专家计划的Camera相关章节的学习笔记)。对于驱动工程师,我们只需要关注以下两个点:


图像算法:ISP算法(硬件)、3A算法(AE(曝光),AF(自动对焦),AWB(自动白平衡)、后处理算法(HDR、MFNR)


图像效果调试(Tunning):ISP调试、3A调试、后处理算法调试

1.3、瑞芯微平台中Camera的数据流通路

640.png

如上图(图片来源于瑞芯微原厂文档)所示,这张图反馈了以下信息:


Camera数据经过ISP20采集,ISP20再输出经过一系列图像处理算法后的数据,RkAiq不断从ISP20获取统计数据,并经过3A等算法生成新的参数反馈给ISP20,如上所示,以上的设备节点并不是固定的,它可能会改变,我们可以使用media-ctl查看对应的节点。


RKISP驱动主要是依据v4l2 / media framework实现硬件的配置、中断处理、控制 buffer轮转,以及控制subdevice(如mipi dphy及sensor)的上下电等功能,它的处理过程其实是非常复杂的,我们来看下面这张图(图片来源于瑞芯微原厂文档)就知道了:

640.png

1.3.1、通过搜索/sys目录下查找对应的节点名称
grep "" /sys/class/video4linux/*/name

来获取相应的节点,如下所示,这是通过grep "" /sys/class/video4linux/*/name来获取的节点信息:

640.png

640.png

640.png

640.png

这里你可能会发现,一个ISP节点有多个video节点的对应关系,其实它们是位于不同的media设备下的,因此在不同的media下所对应的video节点也是不同的。


其中,冒号前面的一部分表示video节点,冒号后面一部分就是ISP节点:

640.png

如上所示,video节点为:

/sys/class/video4linux/v4l-subdev0/name

ISP节点为:

rkispp-subdev
1.3.2、通过media-ctl获取拓扑信息

我们可以通过media-ctl获取拓扑信息,然后找到相应的数据通路,分别输入以下指令:

media-ctl -p -d /dev/media0
media-ctl -p -d /dev/media1
media-ctl -p -d /dev/media2
media-ctl -p -d /dev/media3

然后我们就可以找到ISP20输出的四路数据的信息了:

640.png

也就是说,我们在应用程序中只需要去操作:

/dev/video30  或  rkispp_m_bypass
/dev/video31  或  rkispp_scale0
/dev/video32  或  rkispp_scale1
/dev/video33  或  rkispp_scale2

就可以对摄像头进行驱动了,另外:


rkispp_m_bypass这路数据流比较特殊,其不支持设置分辨率,其输出分辨率由ISP输入的分辨率决定,可以通过media-ctl查看拓扑结构确定ISP输入的分辨率:

640.png

如上所示,rkispp_m_bypass这路输出的分辨率为1920x1080。


其它三路数据:rkispp_scale0、rkispp_scale1、rkispp_scale2节点支持缩放,每一路支持的最大分辨率如下所示:

节点名称 视频设备ID 最大支持宽度 支持输出格式
rkispp_m_bypass /dev/video30 不支持设置分辨率,不支持缩放 NV12/NV16/YUYV/FBC0/FBC2/
rkispp_scale0 /dev/video31 max width: 3264,最大支持8倍缩放 NV12/NV16/YUYV
rkispp_scale1 /dev/video32 max width: 1280,最大支持8倍缩放 NV12/NV16/YUYV
rkispp_scale2 /dev/video33 max width: 1280,最大支持8倍缩放 NV12/NV16/YUYV

video id 节点不是固定的,我的节点也是通过media-ctl查看的。当然我们也可以使用v4l2-ctl来抓图,测试数据是否正常通信。

1.3.3、图像优化调试3A算法

当Sensor输出RAW BAYER RGB格式时,如RGGB,BGGR,GBRG,GRBG等,需要ISP20提供一系列图像处理算法来优化图像效果,此时需要RkAiq模块介入。


SDK提供了一种3A独立进程的方式(ispserver)集成了RkAiq库librkaiq.so,当我们使用RK提供的RKMEDIA进行编程获取据流时,能够得到具有ISP调试效果的图像。

2、RKISP调试

21、查看摄像头sensor驱动的适配情况

我选用的是gc2053这款摄像头,并且在Linux设备树中已经做了相应的支持,故我们可以通过获取内核启动信息来查看摄像头驱动的加载情况,获取方法:

dmesg | grep "gc2053"

我们可以看到如下信息:

640.png

其中,如果能在内核信息中看到以上两行信息:

[    0.831096] gc2053 1-0037: Detected GC2053 sensor
[    0.831201] rockchip-mipi-dphy-rx ff4b0000.csi-dphy: match m00_f_gc2053 1-0037:bus type 4

即表示摄像头已经适配成功了!

2.2、获取驱动版本号

搜索应的字段:

dmesg | grep "rkisp driver version"
dmesg | grep "rkispp driver version"

如下:

640.png

或者通过以下命令获取:

cat /sys/module/video_rkisp/parameters/version
cat /sys/module/video_rkispp/parameters/version

如下:

640.png

2.3、如何判断RKISP驱动加载状态

RKISP驱动如果加载成功,会有video及media设备存在于/dev/目录下。系统中可能存在多个/dev/video设备,通过/sys可以查询到RKISP注册的video节点:

grep '' /sys/class/video4linux/video*/name

查询信息如下:

640.png

当然也可以通过media-ctl命令来打印拓扑结构查看pipeline的状态是否正常,如果RKISP驱动加载成功,则在内核中能看到如下打印:

dmesg | grep Async


640.png

如果没有的话,则需要返回到1.1步骤去检查摄像头sensor驱动是否有报错,检测I2C通讯是否正常。

往期精彩

超轻量级网红软件定时器multi_timer(51+stm32双平台实战)


使您的软件运行起来: 防止缓冲区溢出(C语言精华帖)


RT-Thread UART设备驱动框架初体验(中断方式接收带\r\n的数据)


数显仪表盘显示“速度、方向、计数器”的跑马灯


MCU串口命令解析器的实现TKM32F499评估板串口通信学习与实践笔记

目录
相关文章
|
19天前
|
运维 持续交付 开发工具
深入浅出:GitOps在微服务架构中的应用
【10月更文挑战第26天】本文深入探讨了GitOps在微服务架构中的应用,介绍了其核心理念、自动化部署流程和增强的可观测性。通过实例展示了GitOps如何简化服务部署、配置管理和故障恢复,并推荐了一些实用工具和开发技巧。
|
10天前
|
监控 Go API
Go语言在微服务架构中的应用实践
在微服务架构的浪潮中,Go语言以其简洁、高效和并发处理能力脱颖而出,成为构建微服务的理想选择。本文将探讨Go语言在微服务架构中的应用实践,包括Go语言的特性如何适应微服务架构的需求,以及在实际开发中如何利用Go语言的特性来提高服务的性能和可维护性。我们将通过一个具体的案例分析,展示Go语言在微服务开发中的优势,并讨论在实际应用中可能遇到的挑战和解决方案。
|
10天前
|
网络协议 数据挖掘 5G
适用于金融和交易应用的低延迟网络:技术、架构与应用
适用于金融和交易应用的低延迟网络:技术、架构与应用
39 5
|
11天前
|
Go 数据处理 API
Go语言在微服务架构中的应用与优势
本文摘要采用问答形式,以期提供更直接的信息获取方式。 Q1: 为什么选择Go语言进行微服务开发? A1: Go语言的并发模型、简洁的语法和高效的编译速度使其成为微服务架构的理想选择。 Q2: Go语言在微服务架构中有哪些优势? A2: 主要优势包括高性能、高并发处理能力、简洁的代码和强大的标准库。 Q3: 文章将如何展示Go语言在微服务中的应用? A3: 通过对比其他语言和展示Go语言在实际项目中的应用案例,来说明其在微服务架构中的优势。
|
9天前
|
监控 持续交付 Docker
Docker 容器化部署在微服务架构中的应用有哪些?
Docker 容器化部署在微服务架构中的应用有哪些?
|
9天前
|
监控 持续交付 Docker
Docker容器化部署在微服务架构中的应用
Docker容器化部署在微服务架构中的应用
|
17天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
医疗行业的语音识别技术解析:AI多模态能力平台的应用与架构
AI多模态能力平台通过语音识别技术,实现实时转录医患对话,自动生成结构化数据,提高医疗效率。平台具备强大的环境降噪、语音分离及自然语言处理能力,支持与医院系统无缝集成,广泛应用于门诊记录、多学科会诊和急诊场景,显著提升工作效率和数据准确性。
|
17天前
|
JavaScript 持续交付 Docker
解锁新技能:Docker容器化部署在微服务架构中的应用
【10月更文挑战第29天】在数字化转型中,微服务架构因灵活性和可扩展性成为企业首选。Docker容器化技术为微服务的部署和管理带来革命性变化。本文探讨Docker在微服务架构中的应用,包括隔离性、可移植性、扩展性、版本控制等方面,并提供代码示例。
54 1
|
19天前
|
运维 Serverless 数据处理
Serverless架构通过提供更快的研发交付速度、降低成本、简化运维、优化资源利用、提供自动扩展能力、支持实时数据处理和快速原型开发等优势,为图像处理等计算密集型应用提供了一个高效、灵活且成本效益高的解决方案。
Serverless架构通过提供更快的研发交付速度、降低成本、简化运维、优化资源利用、提供自动扩展能力、支持实时数据处理和快速原型开发等优势,为图像处理等计算密集型应用提供了一个高效、灵活且成本效益高的解决方案。
55 1
|
22天前
|
前端开发 API UED
深入理解微前端架构:构建灵活、高效的前端应用
【10月更文挑战第23天】微前端架构是一种将前端应用分解为多个小型、独立、可复用的服务的方法。每个服务独立开发和部署,但共同提供一致的用户体验。本文探讨了微前端架构的核心概念、优势及实施方法,包括定义服务边界、建立通信机制、共享UI组件库和版本控制等。通过实际案例和职业心得,帮助读者更好地理解和应用微前端架构。