camera整体框架

ISP Pipeline diagram

Simple Model

Camx and chi_cdk 整体框架

CtsVerifier, Camra Formats

Topology of Camera Formats.

Topology (USECASE: UsecaseVideo)

Nodes List

Links between nodes

Pipeline PreviewVideo

Buffer manager

Create

Destroy

Activate

Deactivate

GetImageBuffer

ReleaseReference

BinBuffer

MonitorThread

DeferredRequestQueue

ProcessRequest diagram

Complex design in camx.

Communication between modules

AddDeferredNode

Update Dependency

UpdateDependency

Process request

CSLFenceCallback

Callflow Sequence Diagram

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camera整体框架

1. sensor 上电，通过 MIPI协议传输，得到RAW图像数据。
2. RAW图像数据经过ISP处理，得到YUV图像数据。
3. YUV图像数据再经过DMA传输到DDR内存中，DDR内存也就是上图中标识的HOST。
4. 每个厂家的 ISP原理和功能大致相同，像Auto Control(AEC、AF、AWB)都是在ISP里面做的，ISP里面还有 Raw Processing、Yuv Processing、Rgb Processing、Offline Processing（一般是去噪功能）。
5. 每一个ISP里面都有一个MCU，MCU可以理解为一个处理器。ISP中的MCU需要上电工作，首先需要 load firmware。
6. sensor只会出一路数据，但是经过 ISP之后，同时会存在至少三路数据 preview_stream 、snapshot_stream、video_stream。怎么样从sensor的一路数据变成 至少三路数据呢？这个就是 ISP内部做的事情，ISP内部可以将 sneosr出的一路数据拷贝分发成至少三路数据。
7. 上图主要有三个部分组成：sensor、ISP、DDR。

ISP Pipeline diagram

1. 以上流程图为 ISP工作处理流程图，每个厂商工作原理都差不多。
2. 如果输入数据为 8bit，为了提高精度，会做一个 DC(data convert) 将8位数据转化为10位数据。
3. 对于软件流程来说，我们最关心的是在什么阶段，图像数据是什么格式的？在DC之前，是Raw数据，在Demosaic之后是RGB数据，在CSC之后是YUV数据。在Linux/Andriod系统中 YUV数据是可以直接显示的，所以我们最关心的是 YUV数据。
4. 在ISP里面，图像数据的转化为：RAW数据  --> RGB数据  --> YUV数据。 

Simple Model

• only have mainly function nodes.

1. 来具体看一个最简单的camera模型。sensor -> IIFE -> IPE -> Target(输出)。
2. sensor处理的是 RAW图像数据，作为HAL层，不能直接处理RAW图像数据，所以必须要经过IFE的处理，将RAW数据转化为YUV的数据。
3. 经过IFE处理之后，又会经过一个IPE的模块，IPE的功能主要是 ：做去噪 + SAT图像裁切。
4. Target可以理解为：上层 ，FrameWork层想要的数据。比如：预览模式，Target就需要预览数据，拍照模式,Target就需要拍照数据，录像模式，Target就需要录像数据。
5. IFE、IPE 这些模块都是称为一个 node，每个node都有很多输入 port，也有很多输出 port。如果一个node的输出 port 连接到 Target，那么这个 port 就可以称为 SinkPort。如果一个 Node的输出 port连接到不是 Target，那么这个 输出 port 就称为 NorSinkPort。
6. NorSinkPort 需要的 buffer 是我们自己申请的，SinkPort 需要的buffer 是 app层给的。

Camx and chi_cdk 整体框架

1. chi-cdk是客户自定义的所需要的功能。camx是高通的底层框架，一般手机厂商不会修改。如果用户需要新增功能，在chi-cdk中新增即可。
2. camx模块是一个 camera.qcom.so，chi-cdk模块也是一个 com.qti.chi.override.so。这两个so之间可以互相提供多个回调函数，通过 dlopen 进行相互调用。
3. frameworks 和 HAL层怎么通信的？framework给HAL下发一个 request，HAL需要回一个 notify(shutter)，3个result，其中2个 result 是 metadata，一个 result 是 imagebuffer。
4. framework下发一个 request -> camx -> chi-cdk -> camx -> kernel -> camx -> chi-cdk -> camx -> framework

CtsVerifier, Camra Formats

如上图所示，上图是一个简单的apk，只有2路数据，一路数据是 preview数据，一路数据是 video数据。

Topology of Camera Formats.

1. 如上图所示，Topology of Camera Formats 就是上图 apk所描述的2路流数据。sensor通过MIPI协议出一路 RAW数据，经过 IPE之后，变成了2路数据。一路是 preview流，另外一路是 video流。这就是 IPE 的拷贝分发功能。
2. Node的输出和输出 port 是通过 link 连接起来的。这种 link 关系是通过 XML来描述的。

通过一个 perl脚本将 XML 转化为 一个 .h文件。大概如下所示：

Topology (USECASE: UsecaseVideo)

通过 usecaseconverter.pl 脚本 将XML 转化为 .h文件。

• perl usecaseconverter.pl common_usecase.xml g_pipelines.h

Nodes List

Links between nodes

Pipeline PreviewVideo

Buffer manager

关于 Buffer manager 后续另外会写一篇博客，详细的介绍一下。这里简单的介绍一下。

1. Allocate and free buffer in MemPoolMgr.
2. MemPoolMgr and ImagebufferManger have interface to manager these buffers.

Create

1. Allocate buffer.
2. Insert buffer to freeBufferList.

Destroy

1. Get buffer from freeBufferList.
2. Free buffer.

Activate

1. Allocate buffer.

Deactivate

1. Free buffer.

GetImageBuffer

1. Get buffer from freeBufferList.
2. Insert to busyBufferList.

ReleaseReference

1. Get buffer from busyBufferList.
2. Insert to freeBufferList.

BinBuffer

MonitorThread

1. Free buffer of freeBufferList.

DeferredRequestQueue

1. Node dependent on property and data.
2. Use readyNodes and deferredNodes to manager nodes.
3. Property changed, update dependency.
4. Data call back, update dependency, dispatch ready node.
5. Subscribe observer to monitor the change.

ProcessRequest diagram

1. ProcessRequest.
2. CSLFenceCallback.

Complex design in camx.

Modify source code

1. Remove redundant function calls.
2. Use direct call instead of multi-thread.

Remove redundant function calls.

Use direct call instead of mult-thread.

Communication between modules

AddDeferredNode

Update Dependency

1. Property changed.
2. Data call back of NorSinkPort.

UpdateDependency

1. When all dependency satisfied.
2. Remove node from deferredNodes List, Insert to readyNodes List.

Process request

CSLFenceCallback

Callflow Sequence Diagram