【Camera专题】Sprd-帧率、黄光环境下拍照闪红、预览黑屏

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：就是vblank,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 call
        hw_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 camera
        hw_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

image

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？

image

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.c
  cmr_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。

问题3. 自动化测试，反复拍照，出现预览黑屏！

1.现象
自动化测试，不停拍照，持续24小时以上，就会出现预览黑屏。
但是apk没有崩溃，dump HAL层的图像是正常的，点击拍照正常，能拍到画面。
2.原因

可以看到，这里申请ION内存失败，而ION内存是用来显示的，因此就会出现预览黑屏。

01-17 00:13:55.109 216 29202 I Cam3OEMIf: 7113, Callback_PreviewFree: mPreviewHeapNum 0 sum 0
01-17 00:13:55.109 216 29202 E MemIon : android::MemIon::MemIon(const char*, size_t, uint32_t, unsigned int), open ion fail, -24(Too many open files)
01-17 00:13:55.109 216 29202 E Cam3OEMIf: 2747, allocCameraMem: pHeapIon is null or getHeapID failed
01-17 00:13:55.109 216 29202 E Cam3OEMIf: 7861, Callback_OtherMalloc: memory is null.

申请ION内存失败的原因是 open ion fail, -24(Too many open files)

因为fd不足了，所以camera申请不到ION内存用于显示！
那么为什么申请不到呢？
根源
音频的同事添加了修改，int fd = open("xxx");但是忘记close(fd).
然后每次拍照的时候playSound();这里就会调用到音频同事的修改。
不停的拍照，就会不停的 open，但是没有close，最终导致fd不足。

一个进程，最大的fd是1024！

解决方案就是close相关fd即可！

Stay hungry，Stay foolish！