Camera驱动开发知识讲解

第一章 Camera基础

1，Image Sensor类型

a)     YUV Sensor

YUV Sensor输出的Data格式为YUV，图像的效果处理使用Sensor内部的ISP，BB端接收YUV格式的data后只进行格式的转换，效果方面不进行处理，由于Sensor内部的ISP处理能力有限，且YUV Sensor的数据量比较大（YUV422的格式1个pixel2个byte），一般Size都比较小，常见的YUV sensor都是5M以下

b)    Raw Sensor

Raw Sensor输出的Data格式为Raw，图像的效果处理使用BB端的ISP，BB端接收Raw data后进行一系列的图像处理（OB，Shading，AWB，Gamma，EE，ANR等），效果方面由BB端控制，需要针对不同的模组进行效果调试，Raw sensor是目前的主流，数据量比YUV Sensor小（RAW10 格式的sensor 1个pixel 10个bit）使用平台ISP处理，能支持较大的size

2，硬件接口

简单说来，Camera的接口分为并行和串行两种方式，而目前我们平台主要支持的串行方式为mipi接口，Parallel接口和mipi接口的介绍可以参考下图

3，常见基本概念

a)       三路电压

camera包含的三路电压为模拟电压（VCAMA），数字电压（VCAMD），IO口电压（VCAMIO）

b)       I2C信号

BB与Sensor端通过I2C来通信（读写寄存器），包括SCL（I2C Clock） SDA（I2C Data）信号

c)       mipi几条lane

mipi data是成对的差分信号，MIPI_RDN和MIPI_RDP，有几对这样的pin脚，则说明是几条lane，同一颗sensor由于register setting不同，输出的信号有可能是2 lane或者4lane等

d)       parallel高低八位

Parallel接口一般Data有10根pin，分别叫做Data0~Data9，Parallel sensor输出的data信号是8根pin时，这八根pin接到的是Data0~Data7还是Data2~Data9，需要配置正确，叫做接到高八位或者低八位，接错了可能产生如下现象

e)       Data Format

Sensor输出的数据格式，对于YUV Sensor来说，Data Fomat一般有YUYV，YVYU，UYVY等，配置不对可能会导致颜色和亮度错掉，例如下图

对于Raw Sensor来说，Data Format就是First Pixel的颜色，分为R，Gr，Gb，B，配置不对会导致颜色错误

f)        MCLK

BB提供给Sensor的外部clock

g)       PCLK

Parallel接口的Sensor输出的clock，该clock变化一次，data更新一次

h)       mipi 信号

mipi信号包括mipi clock和mipi data，该信号是高速信号，用来传输mipi数据包

第二章 Camera软件架构

主要包含三个部分的介绍：

1)Android Camera 架构：Android系统原生架构简要介绍.

2)Mediatek Android Camera架构: 简要介绍Mediatek平台在Android系统基础上Camera 的架构.

3)Camera data path: 介绍在平台端Camera的数据流.

1.下图为Android Camera 架构

Camera根据Android 架构从上至下可分为

    1)Applications: 最上层的应用，编译后生成Camera  APK；

    2)Application Framework: 主要为Applications提供API;

    3)JNI: 使Application Framework和Libraries可交互;

    4)Libraries: 包括Camera Framework和Camera Service(camera service和camera client);

    5)HAL: 硬件抽象层, 用来链接driver和 Camera Service;

    6)Kernel: image sensor driver的实作.

其中2)～4)的部分基本为Android原生的架构和code，Mediatek会有一些拓展,而HAL和Kernel层为Mediatek主要实作的部分，Camera APK是Mediatek基于Android 原生Camera APK修改的应用.

2.下图为MT6589/82/72/92/88平台基于Android架构上, ，Camera从application到kernel层详细的架构.

1)蓝色部分主要由Java实现(偏向应用层)、黄色为JNI实现(C++，衔接Java层和Native层)， 绿色由C++实现(通常称为Native层)，而枣红色为C实现(Kernel 层).

2) HAL libraries为Mediatek在HAL层的实现,主要分Camera HAL和Camera Core两大部分.Camera HAL衔接Camera Service并响应它的需求,实现各个feature的scenario; 而Camera Core提供平台一些通用的数据流控制接口.

3.最后这部分为Camera的数据流简要介绍

说明：

1) TG(Timing Generate):从sensor获取数据，并送给ISP处理.

2) Platform Data Processor: 包括平台在后端对图像数据进行resize、rotate、flip、format convert等处理.它可以同时有两个buffer输出.

   当normal preview时，port1输出给display，port2输出给face detection或者app preview callback

   当normal capture时，port1输出大图给jpeg encoder，port2输出小图给回显和thumbnail encode.