【Camera专题】Sprd-Camera帧率fps的计算及拍照闪红问题的解决

吐槽

换了新公司，一上来就面对两个比较棘手的问题，2个问题都是拖了几个月没有解决，跟展讯那边沟通迟迟没有解决方案。

原本是做MTK平台的，到了这边需要做展讯平台和高通平台。

证明能力的时候到了！

一周用来熟悉展讯Camera驱动，2个问题基本在加班跟源码，3天左右找到解决方案！

事实上还是有些成就感，毕竟，一来面对的是新平台，另外特别是第二个问题，展讯拖了几个月都没有解决办法。

废话少说，本篇知识点：

平台：Sprd-展讯平台

知识点

1.帧率的计算方式
2.跳帧解决拍照过程的瞬间闪红问题

问题1：视频通话下，固定帧率为10帧，优化功耗，不影响拍照出帧数。

难点：

1.区分是视频通话还是camera正常使用。

因为视频通话和正常使用相机调用的都是camera preivew进行预览。

  解决方案：1.在上层进行区分：联系微聊APP厂商在接听通话时，往底层发送一条msg(复杂，不可取)

  2.在HAL层进行区分:视频通话时camera预览的宽高(480,360),拍照时camera预览的宽高(480,480)void SprdCamera3OEMIf::setCameraPreviewMode(bool isRecordMode) {···if（height==360）根据高度进行区分{//设定一个标志，表示正在视频通话  video_call_flag = true;}···}但是这个video_call_flag的值怎么传到底层，就有些复杂。方式一：添加persist_sys_video_call_flag节点，在底层去读这个节点(无权限，不可取)方式二：从hal层通过指针传参(已实现，改动复杂，不可取)

 3.在底层进行区分(最优方案)通过log分析：由于视频通话时，固定输出帧率位10帧，因此，目标帧长总是dest_fre_len = dummy_line+shutter = 4326;这个值目标帧长时恒定的，我们可以采取这个点在底层进行区分。

2.如何修改修改帧率。

Camera sensor知识点（型号：SP2609）

1.fps(帧率)计算方法：

    //cur_fr_len 表示当前一帧的长度if (cur_fr_len > shutter) {fps = 1000000.0 / (frame length* line_time);} else {fps = 1000000.0 / ((shutter + dummy_line) * line_time);}

shutter 是写入P1: 0x03,0x04寄存器
dummy_line:P1:0x05(高8位),0x06 (低8位)可以通过改变dummy_line来调整帧长->进而调整帧率
frame length(即cur_fr_len)：可以通过P1:0x4e,0x4f读出来(只能进行读操作)
由于控制frame length的0x4e(高8位)，0x4f(低8位)是只读的，无法写入，那么如何改变frame length呢？

2.frame length(帧长)的计算方式

if (frame length > shutter) {frame length = 1217+dummy_line，(初始值+dummy_line)//这里的1217是当dummy_line的值为0时，可以用ISPTool工具去读4e,4f的值得到的，也可以问一下FAE//举个例子：如果dummy_line(0x05,0x0C)，(0x06,0x25)->0C25->3109十进制//那么frame length = 1217 + 3109 = 4326}else {frame length = shutter+-1;
}

frame_length：表示一帧帧长，可以理解为一帧的行数；
shutter：曝光行数，单位是多少个line_time
dummy_line：用以改变帧长来调节帧率快慢，实际没有数据输出；
line_time：一行曝光时间(是固定值：23114)

帧长：限定最大fps，例如：

在初始化的时候，往dummy_line写(0x05,0x0c),(0x06,0x25);
即忘05,06寄存器写0c25->3109(十进制)
则frame_length = 1217+dummy_line = 1217+3109；

那最大出帧率 max_fps = 1000000.0/(frame length* line_time)= 1000000.0/(4326*23114)= 10 (fps)

以上逻辑是做到sensor内部了，所以exposure接口函数只需要配置，平台的AE Pline中exp变量转化为exposure line count，然后写入exp控制寄存器P1:0x03,0x04 以及P1:0x05,0x06即可，方法可以参考如下：

//shutter
static uint32_t sp2609_read_shutter(void)
{uint16_t shutter_h = 0;uint16_t shutter_l = 0;Sensor_WriteReg(0xfd, 0x01);//fd寄存器选择第一页shutter_h = Sensor_ReadReg(0x03) & 0xff;//写入03寄存器(高8位)shutter_l = Sensor_ReadReg(0x04) & 0xff;//写入04寄存器(低8位)return (shutter_h << 8) | shutter_l;//返回高8位和低8位拼接起来的值
}
static void sp2609_write_shutter(uint32_t shutter)
{       Sensor_WriteReg(0xfd, 0x01);Sensor_WriteReg(0x03, (shutter >> 8) & 0xff);Sensor_WriteReg(0x04, shutter & 0xff);Sensor_WriteReg(0x01, 0x01); //让写入的值立即生效
}
//dummy_line
static uint32_t sp2609_read_dummy_line(void)
{uint16_t dummy_line_h = 0;uint16_t dummy_line_l = 0;Sensor_WriteReg(0xfd, 0x01);//fd寄存器选择第一页shutter_h = Sensor_ReadReg(0x05) & 0xff;//写入03寄存器(高8位)shutter_l = Sensor_ReadReg(0x06) & 0xff;//写入04寄存器(低8位)return (dummy_line_h << 8) | dummy_line_l;//返回高8位和低8位拼接起来的值
}
static void sp2609_write_dummy_line(uint32_t dummy_line)
{       Sensor_WriteReg(0xfd, 0x01);Sensor_WriteReg(0x05, (dummy_line >> 8) & 0xff);Sensor_WriteReg(0x06, dummy_line & 0xff);Sensor_WriteReg(0x01, 0x01);
}

3.解决方案：

vendor/sprd/modules/libcamera/sensor/sensor_drv/classic/Superpix/SP2609/sensor_sp2609_mipi_raw.c

//添加dummy_line接口
+static void sp2609_drv_write_dummy_line(cmr_handle handle, cmr_u32 dest_fr_len) {SENSOR_IC_CHECK_HANDLE_VOID(handle);struct sensor_ic_drv_cxt * sns_drv_cxt = (struct sensor_ic_drv_cxt *)handle;if(dest_fr_len == 4326) {//fix max fps = 10 in video callhw_sensor_write_reg(sns_drv_cxt->hw_handle, 0xfd, 0x01);hw_sensor_write_reg(sns_drv_cxt->hw_handle, 0x05, 0x0c);hw_sensor_write_reg(sns_drv_cxt->hw_handle, 0x06, 0x25);hw_sensor_write_reg(sns_drv_cxt->hw_handle, 0x01, 0x01);}else {//fix max fps = 30 in normol use camerahw_sensor_write_reg(sns_drv_cxt->hw_handle, 0xfd, 0x01);hw_sensor_write_reg(sns_drv_cxt->hw_handle, 0x05, 0x00);hw_sensor_write_reg(sns_drv_cxt->hw_handle, 0x06, 0xe1);hw_sensor_write_reg(sns_drv_cxt->hw_handle, 0x01, 0x01);}
}
//在write_exposure_dummy时调用
cmr_int sp2609_drv_write_exposure_dummy(cmr_handle handle,···)
···
+    if (dest_fr_len != cur_fr_len) {+write_sensor_dummy_line:
+      sp2609_drv_write_dummy_line(handle,dest_fr_len);
+  }
···
}

视频通话出帧率

问题2.黄色灯光或者夕阳西下环境下，拍照过程中瞬间闪红问题。

1.现象

2.问题根源
这个现象和Camera的启动时现象是一样的。
camera启动时，判断当前是黄光环境（根据色温），此时预览界面偏红，经过AWB(自动白平衡)算法调整，就会变白一些。

那么在拍照时，为啥会出现这个情况的？

也就是相机启动或者是拍照切换数据流时，AE都会重新调整，导致出现这个问题。

3.解决方案

1.跳帧在拍照时，数据流切换的过程中，我们跳一帧来解决。在底层修改这个跳帧无效。在ISP端进行修改vendor/sprd/modules/libcamera/camdrv/isp2.3/driver/src/dcam_u_raw_aem.ccmr_s32 dcam_u_raw_aem_skip_num(cmr_handle handle, cmr_u32 skip_num){···+ if(拍照时){+  skip_num = 1}param.property_param = &skip_num;···}

我们不能简单粗暴的让skip_num = 1，否则会造成相机启动时，AWB调整会明显感觉到慢一些，事实上dcam_u_raw_aem_skip_num函数在相机启动的时候或者拍照的时候都会调用。
因此我们需要在拍照的时候跳一帧，启动的时候还是不跳帧。

Stay hungry，Stay foolish！