海思平台的视频输入（VI）模块的介绍（以hi3559av100为例）

当前是从海思平台的mpp角度理解VI这一部分的。

视频输入（VI）模块实现的功能：通过 MIPI Rx(含 MIPI 接口、LVDS 接口和 HISPI 接口)，SLVS-EC，BT.1120，BT.656，BT.601，DC 等接口接收视频数据。VI 将接收到的数据存入到指定的内存区域，在此过程中，VI 可以对接收到的原始视频图像数据进行处理，实现视频数据的采集。

VI的功能框图（VI在软件上分为4个部分）：

VI 从软件上划分了输入设备（DEV），输入 PIPE(图示为物理 PIPE，虚拟 PIPE 只包含ISP_BE)、物理通道（PHY_CHN）、扩展通道（EXT_CHN）四个层级。

下面分别做介绍：

视频输入设备（DEV）：所有 VI 设备都是相互独立的，支持时序解析。

输入 PIPE：VI 的 PIPE 包含了 ISP 的相关处理功能，主要是对图像数据进行流水线处理，输出YUV 图像格式给通道。

物理通道（PHY_CHN）：Hi3559AV100 VI 只有一个物理通道，支持 8 个扩展通道。Hi3559AV100 物理通道支持的典型分辨率如 7680x4320@30fps、3840x2160@120fps、3840x2160@60fps、3840x2160@30fps、1080p@240fps、1080p @120fps、1080p @60fps、1080p@30fps 等。

扩展通道（EXT_CHN）：扩展通道是物理通道的扩展，扩展通道具备缩放、裁剪、鱼眼矫正功能，它通过绑定物理通道，将物理通道输出作为自己的输入，然后输出用户设置的目标图像。

注意：不同的芯片MIPI和DEV的绑定关系不一样。Hi3559AV100 的 Dev 与 MIPI 绑定关系是固定的，不能动态修改绑定关系。

线性模式（非 WDR 模式）的一条通路应该是一个物理 PIPE 绑定一个 Dev，WDR模式下需要多个物理 PIPE 绑定一个 Dev，例如 2 合 1WDR，我们需要 2 个物理PIPE 绑定到一个 Dev。且在 WDR 模式下只有绑定到 Dev 的第 1 条物理 PIPE 的通道有数据输出，其他绑定的物理 PIPE 的通道是没有图像数据输出。每个 PIPE 都可以与任意 Dev 绑定，但不能动态修改绑定关系。

从模式 SENSOR，需要使用 VI 的从模式模块。从模式与 VI 的物理 PIPE 对应关系是固定的。用户需要根据 SENSOR 管脚的连线和从模式与 PIPE 的对应关系确定使用哪个从模式模块，然后选择对应的物理 PIPE 号创建物理 PIPE，否则会没有数据。

从模式与 PIPE 的对应关系如下：

HI3559AV100的设备、PIPE。通道个数如下：

DEV	PHY_PIPE	VIR_PIPE	PHY_CHN	EXT_CHN
8	8	2	1	8

HI3559AV100视频输入通道功能：

Hi3559AV100 SOC 有两个 VI 逻辑模块，默认两个逻辑都是打开的。在 Linux 操作系统下，逻辑的开关可以使用 viproc_en 模块参数控制，Huawei LiteOS 不涉及。Linux 操作系统下加载 VI 的驱动时可以控制逻辑 1 的开关，但是逻辑 0 必须要打开。打开逻辑 1的操作方法为 insmod hi3559av100_vi.ko viproc_en=1,1，关闭逻辑 1 的操作方法为insmod hi3559av100_vi.ko viproc_en=1,0。

下面是芯片hi3559av100的datasheet上关于mipi rx的说明：

MIPI RX

移动行业处理器接口 MIPI Rx（Mobile Industry Processor Interface Receiver），通过低电压差分信号接收原始视频数据（BAYER RGB 数据），并将其转化为 DC（DigitalCamera）时序后传递给下一级模块 VICAP（Video Capture）。

MIPI Rx 支持 MIPI D-PHY、LVDS（Low-Voltage Differential Signal）、HiSPi（HighSpeed Serial Pixel Interface）（MIPI Rx HiSPi 规范中包含HiVCM 和 SLVS 两种物理层电气标准）等串行视频信号输入，串行视频接口可以提供更高的传输带宽，增强传输的稳定性。MIPI Rx 是一个支持多种差分视频输入接口的采集单元，主要功能是接口时序的转换。通过不同的功能配置，MIPI Rx 可以接收 MIPI/LVDS/sub-LVDS/HiSPi 接口的数据，并且支持多种速度和分辨率的传输需求，兼容多种图像传感器。MIPI Rx 包括 4 个 D-PHY，每个 PHY 各自有两对差分随路时钟（CLK0/CLK1），每对时钟对应 2 对数据。因此 MIPI Rx 可以同时支持 1~8 路 sensor 输入。

通道指 MIPI_Rx 内部的数据处理通道，对应连接到 VICAP 通道，每个通道单独处理一个Sensor 的数据。

mipi rx框图：

MIPI Rx 只完成接口的时序转换，不处理图像的数据格式。在满足带宽的前提下可以支持任意分辨率和帧率。MIPI Rx 的带宽有两部分限制：combo-PHY 的接口数据率和内部处理速度。两路 sensor 输入都是接口最大支持 2.5Gbps/Lane，内部处理速度最大600M*2pixels/s。

MIPI Rx 控制器支持 MIPI、LVDS 和 HiSPi 模式，每种模式下的软件配置包含两部分：控制器和 combo-PHY。

以下分别介绍各个模式的配置流程：

1.MIPI模式

MIPI 模式下需要配置 PHY 的工作模式、数据传输所用的通道数、数据类型及宽动态模式。MIPI 模式的帧/行同步信息包含于数据包中，由控制器完成数据包的解析，从而恢复出像素数据。

step1. 上电启动。

step2. 根据使用场景将 MISC_CTRL130 寄存器中相应通道的 mipi_work_mode 配置为 MIPI 模式。

step3. 配置 CRG 寄存器中的 PERI_CRG61，打开 mipi_bus_clken、mipi_cil_clken 以及对应通道的 mipi_pix_clken。配置 mipi 总线软复位，撤销复位；配置对应通道 pix_core 复位，撤销复位。

step4. 配置 CRG 寄存器中的 PERI_CRG69，配置 sensor 复位，撤销复位；打开 sensor 时钟门控，并配置时钟频率。

step5. 配置 CRG 寄存器中的 PERI_CRG60，选择 MIP_Rx 通道时钟频率。

step6. 配置 MIPI_Rx 的 Lane 数（MIPI_LANES_NUM）和 Lane ID (LANE_ID*_CHN*)。

step7. 配置接收数据类型、WDR 模式等。

step8. 配置 PHY 的工作模式（PHY_MODE_LINK*）、PHY 通道延迟调节（PHY_SKEW_LINK*）、PHY 通道使能（PHY_EN_LINK*）、PHY 均衡调节（PHY_EQ_LINK*）、PHY 性能调节（PHY_CFG_LINK*）。

step9. 配置系统控制寄存器。场景模式选择（HS_MODE_SELECT）、PHY_EN、LANE_EN，打开 PHY_CIL_CTRL、选择 PHYCFG_MODE（对于 MIPI 模式，应选择0 或者 4）。

step10. 配置对应的 PHYCFG_EN。

step11. 配置 sensor 序列。

2. LVDS 和 HiSPi 模式配置流程

LVDS/HiSPi 模式下需要配置 RAW DATA 类型、数据大小端、同步方式、WDR 类型和图像宽高等寄存器。LVDS 模式依靠同步码识别帧/行同步信息，根据 RAW DATA 类型的不同，同步码可以为 8/10/12/14/16-bit。

step1.上电启动。

step2. 根据使用场景将 MISC_CTRL130 寄存器中相应通道的 mipi_work_mode 配置为 LVDS模式。

step4. 配置 CRG 寄存器中的 PERI_CRG69，配置 sensor 复位，撤销复位；打开 sensor 时钟门控，并配置时钟频率。

step5. 配置 CRG 寄存器中的 PERI_CRG60，选择 MIP_Rx 通道时钟频率。

step6. 配置接收数据类型、WDR 模式，图像宽高（LVDS 模式下，配置的宽度是图像实际宽度除以 Lane 数-1）、同步头、Lane ID 等信息。

step7. 配置 PHY 的工作模式（PHY_MODE_LINK*）、PHY 通道延迟调节（PHY_SKEW_LINK*）、PHY 通道使能（PHY_EN_LINK*）、PHY 均衡调节（PHY_EQ_LINK*）、PHY 性能调节（PHY_CFG_LINK*）；配置 LVDS 模式 Lane 同步头信息（PHY_SYNC_CODE*_LINK*）。

step8. 配置系统控制寄存器。场景模式选择（HS_MODE_SELECT）、PHY_EN、LANE_EN，打开 PHY_CIL_CTRL、选择 PHYCFG_MODE（对于 LVDS 模式，应选择1）。

step9. 配置对应的 PHYCFG_EN。

step10. 配置 sensor 序列。

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