DM368 视频前端信号采集详解

　　2.2 DM368 视频前端对输入信号的解析

　　2.2.1 ISIF 对信号的解析

　　无论是master 模式还是slave 模式，DM368 的视频前端接口ISIF 对于信号的处理是一样的。

　　图 2. 帧图像格式

　　图2 的时序通常认为水平同步和垂直同步信号都为高电平有效，需要配置ISIF 的MODESET. HDPOL=MODESET.VDPOL=0。在这种情况下，水平同步信号宽度为HDW (HD pulse width)，以像素为单位。垂直同步信号宽度为 VDW (VD pulse width) ，以行数为单位。 PLLN(Pixels per line)是每行的像素个数，也就是相邻两个行同步信号间的像素个数。LPFR 是Lines per frame 的缩写，表示每帧数据有多少行，也是相邻两个场同步信号之间的行数。在slave 模式下，PLCK/HD/VD 都是外部输入的，ISIF 寄存器HDW/VDW/PLLN 是不需要配置的。图2 中的灰色区域我们叫做有效数据区域，也就是用户希望获得的有效数据。而斜线阴影区域就是消隐区域。消隐区域在视频前端处理中也是必不可少的部分，关于这点我们会在第3 节详细介绍。

　　如果你使用的是单次(one shot)模式，或者在连续(continuous)模式下，你需要保存RAW 数据，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 垂直方向奇偶场起始行)，LNH( Number of pixels in line 每行像素个数)，LNV (Number of lines vertical 垂直方向行数)。这是为了告诉DM368 你需要把输入的图像的哪部分写到DDR。也就是说你可以选择只输出有效数据里面的某一部分到DDR。

　　SPH 告诉硬件在同步信号有效以后从哪个像素开始写入DDR。请注意这里的HD 信号有效起始点是指同步信号有效的沿，不是从同步信号脉冲结束后作为计数像素的起点。例如，如果HD 信号高电平有效，就是HD 上升沿后开始计数，LNH 个PCLK(也就是像素)后将接收到的数据写入DDR。同样 SLV0/1 告诉硬件从哪行数据开始需要写入 DDR，LNV 决定了写多少行数据到 DDR。所以调整ISIF 的SPH，SLV0/1， LNH 和LNV 就可以调整保存到DDR 上的RAW 数据在原图中的位置，以及 RAW 数据段大小(长宽)。如果不需要写入 RAW 到DDR，那就不需要配置 SPH， SLV0/1 ，LNH 和LNV。

　　图2 的时序如果配置为同步信号低电平有效也是可以的。但是如果配置为低电平有效，相关的参数就发生了变化。例如水平同步信号宽度就变为 PPLN-HDW，垂直同步信号宽度为 LPFR- VDW。SPH 和 SLV0/1 都变成了 0。所以在配置 ISIF 相关寄存器前首先需要把同步信号的极性确定下来。 要采集到正确的数据，DM368 采样数据时机必须和传感器输出数据的时机匹配。在DM368 上默认是PCLK 的下降沿采样数据。用户可以通过修改SYSTEM module 寄存器VPSS_CLK_CTRL的PCLK_INV[2] 位来改变 PCLK 采样沿。

　　2.2.2 IPIPE 和Resizer 对信号的解析和处理

　　如果ISIF 直接通过IPIPEIF 连接到IPIPE，那所有的图像数据，也就是图2 里的global frame 都会传输到IPIPE。在IPIPE 里面 用户需要配置SRC_HPS (Horizontal Start Position )，SRC_VPS(Vertical Start Position)，SRC_HSZ( Horizontal Processing Size)和SRC_VSZ( Vertical Processing Size)，来确认global frame 里面的哪一部分需要IPIPE 来处理。

　　在resizer 的模块里面，也有SRC_HPS，SRC_VPS，SRC_HSZ 和SRC_VSZ 可以配置resizer处理的图像的区域。如果IPIPE 的输出到resizer 已经是需要处理的区域，那SRC_HPS，SRC_VPS 就可以配置为0，而resizer 的SRC_HSZ，SRC_VSZ 等于IPIPE 的SRC_HSZ，SRC_VSZ。如果ISIF 的输出是通过IPIPEIF 直接到resizer(没有经过IPIPE)，resizer 的SRC_HPS，SRC_VPS 就不能配置为0 了，需要用户根据需要处理的图像合理的配置resizer 的SRC_HPS，SRC_VPS 寄存器。

　　2.2.3 RAW 数据和YUV 数据的匹配

　　在连续模式下，用户同时获得resizer 输出的YUV 和ISIF 输出的RAW，时常有用户发现自己保存的RAW 数据和Resizer 输出的YUV 数据不匹配，有一定的偏移。这种问题的原因是IPIPE，Resizer 里面的SRC_HPS，SRC_VPS，SRC_HSZ 和SRC_VSZ 和ISIF 里面的写入DDR 时候配置的偏移和大小不匹配。IPIPE/Resizer 和ISIF 的寄存器本身是没有直接关系的，这就需要用户将它们一一对应，匹配起来。例如ISIF 输出的数据输入给IPIPE，为了让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 需要配置为0，而resizer 的SRC_HSZ，SRC_VSZ 要等于IPIPE 的SRC_HSZ，SRC_VSZ。

　　在单次模式下，也就是数据通路ISIF->DDR->IPIPEIF->IPIPE(Resizer)，由于IPIPE 的输入是DDR 上的RAW 数据，有效数据的获取已经在ISIF 输出到DDR 配置里面实现了，IPIPE 里面的处理数据的起始位置就可以是(0，0)了。

　　这样无论是在连续模式还是在单次模式下，RAW 数据和RAW 输出转换出的YUV 数据就可以完全匹配了。