DM368 視頻前端信號采集詳解

　　2.2 DM368 視頻前端對輸入信號的解析

　　2.2.1 ISIF 對信號的解析

　　無論是master 模式還是slave 模式，DM368 的視頻前端接口ISIF 對于信號的處理是一樣的。

　　圖 2. 幀圖像格式

　　圖2 的時序通常認為水平同步和垂直同步信號都為高電平有效，需要配置ISIF 的MODESET. HDPOL=MODESET.VDPOL=0。在這種情況下，水平同步信號寬度為HDW (HD pulse width)，以像素為單位。垂直同步信號寬度為 VDW (VD pulse width) ，以行數(shù)為單位。 PLLN(Pixels per line)是每行的像素個數(shù)，也就是相鄰兩個行同步信號間的像素個數(shù)。LPFR 是Lines per frame 的縮寫，表示每幀數(shù)據(jù)有多少行，也是相鄰兩個場同步信號之間的行數(shù)。在slave 模式下，PLCK/HD/VD 都是外部輸入的，ISIF 寄存器HDW/VDW/PLLN 是不需要配置的。圖2 中的灰色區(qū)域我們叫做有效數(shù)據(jù)區(qū)域，也就是用戶希望獲得的有效數(shù)據(jù)。而斜線陰影區(qū)域就是消隱區(qū)域。消隱區(qū)域在視頻前端處理中也是必不可少的部分，關(guān)于這點我們會在第3 節(jié)詳細介紹。

　　如果你使用的是單次(one shot)模式，或者在連續(xù)(continuous)模式下，你需要保存RAW 數(shù)據(jù)，那你就需要配置 SPH( Start pixel horizontal 水平方向起始像素)，SLV0/1 (Start line vertical - field 0/1 垂直方向奇偶場起始行)，LNH( Number of pixels in line 每行像素個數(shù))，LNV (Number of lines vertical 垂直方向行數(shù))。這是為了告訴DM368 你需要把輸入的圖像的哪部分寫到DDR。也就是說你可以選擇只輸出有效數(shù)據(jù)里面的某一部分到DDR。

　　SPH 告訴硬件在同步信號有效以后從哪個像素開始寫入DDR。請注意這里的HD 信號有效起始點是指同步信號有效的沿，不是從同步信號脈沖結(jié)束后作為計數(shù)像素的起點。例如，如果HD 信號高電平有效，就是HD 上升沿后開始計數(shù)，LNH 個PCLK(也就是像素)后將接收到的數(shù)據(jù)寫入DDR。同樣 SLV0/1 告訴硬件從哪行數(shù)據(jù)開始需要寫入 DDR，LNV 決定了寫多少行數(shù)據(jù)到 DDR。所以調(diào)整ISIF 的SPH，SLV0/1， LNH 和LNV 就可以調(diào)整保存到DDR 上的RAW 數(shù)據(jù)在原圖中的位置，以及 RAW 數(shù)據(jù)段大小(長寬)。如果不需要寫入 RAW 到DDR，那就不需要配置 SPH， SLV0/1 ，LNH 和LNV。

　　圖2 的時序如果配置為同步信號低電平有效也是可以的。但是如果配置為低電平有效，相關(guān)的參數(shù)就發(fā)生了變化。例如水平同步信號寬度就變?yōu)?PPLN-HDW，垂直同步信號寬度為 LPFR- VDW。SPH 和 SLV0/1 都變成了 0。所以在配置 ISIF 相關(guān)寄存器前首先需要把同步信號的極性確定下來。 要采集到正確的數(shù)據(jù)，DM368 采樣數(shù)據(jù)時機必須和傳感器輸出數(shù)據(jù)的時機匹配。在DM368 上默認是PCLK 的下降沿采樣數(shù)據(jù)。用戶可以通過修改SYSTEM module 寄存器VPSS_CLK_CTRL的PCLK_INV[2] 位來改變 PCLK 采樣沿。

　　2.2.2 IPIPE 和Resizer 對信號的解析和處理

　　如果ISIF 直接通過IPIPEIF 連接到IPIPE，那所有的圖像數(shù)據(jù)，也就是圖2 里的global frame 都會傳輸?shù)絀PIPE。在IPIPE 里面 用戶需要配置SRC_HPS (Horizontal Start Position )，SRC_VPS(Vertical Start Position)，SRC_HSZ( Horizontal Processing Size)和SRC_VSZ( Vertical Processing Size)，來確認global frame 里面的哪一部分需要IPIPE 來處理。

　　在resizer 的模塊里面，也有SRC_HPS，SRC_VPS，SRC_HSZ 和SRC_VSZ 可以配置resizer處理的圖像的區(qū)域。如果IPIPE 的輸出到resizer 已經(jīng)是需要處理的區(qū)域，那SRC_HPS，SRC_VPS 就可以配置為0，而resizer 的SRC_HSZ，SRC_VSZ 等于IPIPE 的SRC_HSZ，SRC_VSZ。如果ISIF 的輸出是通過IPIPEIF 直接到resizer(沒有經(jīng)過IPIPE)，resizer 的SRC_HPS，SRC_VPS 就不能配置為0 了，需要用戶根據(jù)需要處理的圖像合理的配置resizer 的SRC_HPS，SRC_VPS 寄存器。

　　2.2.3 RAW 數(shù)據(jù)和YUV 數(shù)據(jù)的匹配

　　在連續(xù)模式下，用戶同時獲得resizer 輸出的YUV 和ISIF 輸出的RAW，時常有用戶發(fā)現(xiàn)自己保存的RAW 數(shù)據(jù)和Resizer 輸出的YUV 數(shù)據(jù)不匹配，有一定的偏移。這種問題的原因是IPIPE，Resizer 里面的SRC_HPS，SRC_VPS，SRC_HSZ 和SRC_VSZ 和ISIF 里面的寫入DDR 時候配置的偏移和大小不匹配。IPIPE/Resizer 和ISIF 的寄存器本身是沒有直接關(guān)系的，這就需要用戶將它們一一對應(yīng)，匹配起來。例如ISIF 輸出的數(shù)據(jù)輸入給IPIPE，為了讓RAW 和YUV 匹配，需要ISIF 的SPH 等于IPIPE 的SRC_HPS，ISIF 的SLV0/1 等于IPIPE 的SRC_VPS，ISIF 的LNH 等于IPIPE 的SRC_ HSZ，ISIF 的LNV 等于IPIPE 的SRC_ VSZ。而Resizer 的SRC_HPS，SRC_VPS 需要配置為0，而resizer 的SRC_HSZ，SRC_VSZ 要等于IPIPE 的SRC_HSZ，SRC_VSZ。

　　在單次模式下，也就是數(shù)據(jù)通路ISIF->DDR->IPIPEIF->IPIPE(Resizer)，由于IPIPE 的輸入是DDR 上的RAW 數(shù)據(jù)，有效數(shù)據(jù)的獲取已經(jīng)在ISIF 輸出到DDR 配置里面實現(xiàn)了，IPIPE 里面的處理數(shù)據(jù)的起始位置就可以是(0，0)了。

　　這樣無論是在連續(xù)模式還是在單次模式下，RAW 數(shù)據(jù)和RAW 輸出轉(zhuǎn)換出的YUV 數(shù)據(jù)就可以完全匹配了。