高通CAMIF和OV sensor调试经验分享(转)

【摘要】
要借用某高通平台的camera接口,联合OV(OmniVision)公司的sensor,实现手机摄像头的拍照及录像功能,需要处理两芯片、显示屏和需求配合的问题,在这个过程中遇到并解决了许多问题。
【关键词】
拍照  预览  CAMIF
一、问题的提出
新手上路,第一次见到ov sensor,第一次认识Qualcomm的 CAMIF,没有任何经验,调试中遇到诸多劫难,如没有预览不到任何象素点、图像色彩不对、拍照无效区域、dispsize设置不合适预览全屏问题、黑白模式上层设不成、预览和拍照范围不一致的问题、软件转90度压扁问题等等。
二、解决思路
先做基础理论的储备。
VGA :640x480;
QVGA :320x240;
YUV格式:4:2:2
曝光控制/伽玛增益/白平衡等都是效果方面的调整。
对于象素数较大的sensor,如1280x1024,由于数据量较大,通常预览分辨率640x512拍照分辨率是1280x1024,且拍照时的PCLK是预览时的2倍,这样可以对VFE(video front end)来说是同样的帧速率。
Ov7670的寄存器0x15的bit6可以切换sensor输出HREF或HSYNC,我们用HREF。
Camera_process_config_vfe初始化VFE寄存器;
Qcamraw_set_header设置sensor帧头;
代码分层:
层        Drivers        services        Oem层        App层
代码位置        camsensor        camera        Oemcamera.c        Qcamera.c/Qcamcorder.c



Trace32命令:data.image addr. 640. 480. /GS8,可方便的看某buffer地址中的图片,判断取到的预览图片内容和最终显示的屏上的差异。
camera_qdsp_cb是收到帧等事件的回调,根据预览和拍照的不同需要,QDSP会送来不同的格式,本例中拍照格式是YUV422PS,预览格式是RGB565LE。
要得到需要的帧率,需要给sensor寄存器设置时加入空白象素和空白行。对于ov7670,0x92/0x93加入空白行个数。
帧率的计算按照以下公式:
fps*(640+144)*(510+x)*2 = 12M(Pclk)
其中x是空行数,{0x92, 0x00},{0x93, 0x00}时,x为0,fps为15;{0x92, 0x19},{0x93, 0x01}时,x为281(0x119),fps为9.67。
如下图1是x为0时的时序图:



图 1   VGA Frame Timing
三、实践情况
3.1预览
首先关注寄存器设置是否成功,测试发现写完寄存器,再读出的值和写的部分不同,因为某些寄存器是在自动刷新的。
对于sensor,只要供电正常,且有MCLK,就应该有行场同步及PCLK信号。开始没有测到信号,后查出来同步信号在传输过程中由于某管脚对地短路,衰减了。
要保证代码中主芯片和sensor侧象素数(宽、高)、同步信号极性(高低电平)和采样频率(PCLK)设置一致,才能预览。主芯片通过CAMIF接口的寄存器设置。在camera_process_config_vfe中写入。
软件设置如下:

测出9.679fps时的波形如下图:




















15fps的时序如下:
VSYNC High:66ms(约510=17+480+10 lines)Low 394us   周期约66ms 即15fps;
HSYNC High:106us (约1280 clks) low 24.4us 周期约130us;
VSYNC上升沿到HSYNC上升沿的time :1.98ms,约17 lines;
HSYNC下降沿到VSYNC下降沿的time :1.57ms,约10 lines;
PCLK是12MHz.
HREF、VSYNC都用做同步信号,高通新近平台上通过采样同步信号得到数据,有效行前边的无效行不需精确设置,只要同步信号电平给定即可。检测计数到够一帧才会产生中断数据。
查完一切状态正常,但从log文件可以看看主芯片还是是未接到sensor的帧;
后再测信号,发现HREF信号实际板子上没传到CPU子板上。
总结经验:硬件调试时注意,信号测试要逐级测试,从输出一直到输入点上,考虑硬件通路可能存在的传输问题。硬件电路容易有对地短路的点,如遇到信号传输异常的。可以断电侧对地电阻,确认是否对地短路。
3.2拍照无效区域的问题
           
Dispsize设为216x160可以在128*160的屏上全屏预览,但拍出的照片有一条杂色区域,如图所示,这个问题在默认Dispsize设置128x96时也有。
30万像素,数据量比较小,预览和拍照可以用同一分辨率,所以snapshot不用重设寄存器,驱动中重设寄存器引起了拍照无效区域的问题,去掉解决。
3.4预览和拍照范围不一致的问题
CAMIF输出的是一个横长的图像,在竖长的屏上预览需要裁减,因此造成了用户看到的和拍到的明显不一致,为解决这个问题,需要把sensor从横着放置改为竖直放置,但是所用高通平台没有一个MDP,即图像旋转的硬件加速器,软件上的旋转可能会增加负担,对此,做了必要的验证工作。
从原理上看,不旋转和旋转90度的处理算法没有明显差异。
现象上看,软件令camera_default_rotation =90,camera预览和拍照及camcorder预览及录下的视频都顺时针转了90度。
用task profiling跟踪,不旋转和旋转90度占用CPU时间一样。详如下图:
旋转:0度;  display size: 216x160; Image size :160*120

     九宫格   QCAMERA预览 拍照      拍照      QCAMERA预览
旋转:90度;  display size: 216x160; Image size :160*120

     九宫格   QCAMERA预览 拍照      拍照      QCAMERA预览

3.5拍小尺寸照片压扁问题
软件和硬件都转过90度之后,拍出来的大尺寸照片和预览只有了微小差异,但小照片却被压扁了,从理论上分析,宽高比等和屏同样很协调,怎么也想不出道理。
最终用仿真器仔细跟踪拍照过程中各参数的设置,找到了原因:预览的CAMIF window根据 display_aspect_ratio不同分别基于宽或高来计算,拍照的CAMIF window也需要这么处理,否则看到的和拍到的会不同。
因此在代码上加了类似的处理。

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