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前言
本文将详细介绍博文第二季3#xff1a;sample_venc.c的整体分析中提及的“初始化MPP系统”。
MPP系统的初始化包括以下步骤#xff1a; 配置VB#xff1a;HI_MPI_VB_SetConf函数 初始化…以下内容源于朱有鹏嵌入式课程的学习与整理如有侵权请告知删除。
前言
本文将详细介绍博文第二季3sample_venc.c的整体分析中提及的“初始化MPP系统”。
MPP系统的初始化包括以下步骤 配置VBHI_MPI_VB_SetConf函数 初始化VBHI_MPI_VB_Init函数 配置系统HI_MPI_SYS_SetConf函数 初始化系统HI_MPI_SYS_Init函数
上述函数均位于SAMPLE_COMM_SYS_Init函数中该个函数之前的代码都是在填充VB有关的变量。上述函数都是以库的形式提供没有具体的源代码代码。 一、分析参数的含义
函数SAMPLE_VENC_1080P_CLASSIC开头定义了一些变量我们先了解其含义。
/******************************************************************************
* function : H.2641080p30fpsH.264VGA30fps
******************************************************************************/HI_S32 SAMPLE_VENC_1080P_CLASSIC(HI_VOID)
{PAYLOAD_TYPE_E enPayLoad[3] {PT_H264, PT_H264,PT_H264};//图像传输格式PIC_SIZE_E enSize[3] {PIC_HD1080, PIC_VGA,PIC_QVGA};//图像分辨率HI_U32 u32Profile 0;//baseline,main,highVB_CONF_S stVbConf;//与VB配置有关SAMPLE_VI_CONFIG_S stViConfig {0};//与VI配置有关VPSS_GRP VpssGrp;VPSS_CHN VpssChn;VPSS_GRP_ATTR_S stVpssGrpAttr;//VPSS组的属性VPSS_CHN_ATTR_S stVpssChnAttr;//vpss信道的属性VPSS_CHN_MODE_S stVpssChnMode;//vpss信道工作模式的属性VENC_CHN VencChn;SAMPLE_RC_E enRcMode SAMPLE_RC_CBR;//码率控制HI_S32 s32ChnNum0;HI_S32 s32Ret HI_SUCCESS;HI_U32 u32BlkSize;SIZE_S stSize;//具体的图像分辨率char c;
1、PAYLOAD_TYPE_E 枚举类型
这个枚举类型表示图像的传输格式。
/* We just coyp this value of payload type from RTP/RTSP definition */
typedef enum
{PT_PCMU 0,PT_1016 1,/*……*//* add by hisilicon */PT_AMR 1001,PT_MJPEG 1002,PT_AMRWB 1003,PT_BUTT
} PAYLOAD_TYPE_E;
2、PIC_SIZE_E 枚举类型
这个枚举类型表示图像的分辨率。
typedef enum hiPIC_SIZE_E
{PIC_QCIF 0,PIC_CIF,PIC_2CIF,PIC_HD1,PIC_D1,PIC_960H,PIC_QVGA, /* 320 * 240 *///………………………………………………QVGAPIC_VGA, /* 640 * 480 *///………………………………………………VGAPIC_XGA, /* 1024 * 768 */PIC_SXGA, /* 1400 * 1050 */PIC_UXGA, /* 1600 * 1200 */PIC_QXGA, /* 2048 * 1536 */PIC_WVGA, /* 854 * 480 */PIC_WSXGA, /* 1680 * 1050 */PIC_WUXGA, /* 1920 * 1200 */PIC_WQXGA, /* 2560 * 1600 */PIC_HD720, /* 1280 * 720 *///……………………………………………HD720PIC_HD1080, /* 1920 * 1080 *///…………………………………………HD1080PIC_2304x1296, /* 3M:2304 * 1296 */PIC_2592x1520, /* 4M:2592 * 1520 */PIC_5M, /* 2592 * 1944 */PIC_UHD4K, /* 3840 * 2160 */PIC_12M, /* 4000 * 3000 */PIC_BUTT
} PIC_SIZE_E;
3、VB_CONF_S 结构体
这个结构体用于描述“视频缓冲池”的配置。具体见第二季2视频缓存池的简介_天糊土的博客。
typedef struct hiVB_CONF_S
{HI_U32 u32MaxPoolCnt; /* max count of pools, (0,VB_MAX_POOLS] */ struct hiVB_CPOOL_S{HI_U32 u32BlkSize;HI_U32 u32BlkCnt;HI_CHAR acMmzName[MAX_MMZ_NAME_LEN];}astCommPool[VB_MAX_COMM_POOLS];
} VB_CONF_S;
4、 SAMPLE_VI_CONFIG_S 结构体
这个结构体用于描述VI模块的配置。
typedef struct sample_vi_config_s
{SAMPLE_VI_MODE_E enViMode;//sensor的种类VIDEO_NORM_E enNorm;//视频信号制式 /*DC: VIDEO_ENCODING_MODE_AUTO */ ROTATE_E enRotate;//图像旋转SAMPLE_VI_CHN_SET_E enViChnSet; //表示flip或者mirrorWDR_MODE_E enWDRMode;//宽动态有关
}SAMPLE_VI_CONFIG_S;
1其中sample_vi_mode_e用来描述摄像头传感器的种类有着不同的分辨率和帧率。
typedef enum sample_vi_mode_e
{ APTINA_AR0130_DC_720P_30FPS 0,APTINA_9M034_DC_720P_30FPS,APTINA_AR0230_HISPI_1080P_30FPS,SONY_IMX222_DC_1080P_30FPS,SONY_IMX222_DC_720P_30FPS,PANASONIC_MN34222_MIPI_1080P_30FPS,OMNIVISION_OV9712_DC_720P_30FPS,OMNIVISION_OV9732_DC_720P_30FPS,OMNIVISION_OV9750_MIPI_720P_30FPS,OMNIVISION_OV9752_MIPI_720P_30FPS,OMNIVISION_OV2718_MIPI_1080P_25FPS,SAMPLE_VI_MODE_1_D1,SAMPLE_VI_MODE_BT1120_720P,SAMPLE_VI_MODE_BT1120_1080P,
}SAMPLE_VI_MODE_E;
2其中VIDEO_NORM_E用来表示视频信号制式比如PAL、NTSC等具体介绍见博文PAL与NTSC制式的详解。简单来讲像是每秒显示多少帧每帧总的像素数量每个像素的显示时间、显示顺序都是包含在制式所要求的格式里面的。
typedef enum hiVIDEO_NORM_E
{VIDEO_ENCODING_MODE_PAL 0,VIDEO_ENCODING_MODE_NTSC,VIDEO_ENCODING_MODE_AUTO,VIDEO_ENCODING_MODE_BUTT
} VIDEO_NORM_E;
3其中ROTATE_E表示将图像旋转多少度。
typedef enum hiROTATE_E
{ROTATE_NONE 0,ROTATE_90 1,ROTATE_180 2,ROTATE_270 3,ROTATE_BUTT
} ROTATE_E;
4其中SAMPLE_VI_CHN_SET_E表示将图像沿着水平轴翻转flip或者沿着纵轴翻转mirror。比如参见博客第4季6图像sensor的寄存器操作所列出的图像。
typedef enum sample_vi_chn_set_e
{VI_CHN_SET_NORMAL 0, /* mirror, flip close */VI_CHN_SET_MIRROR, /* open MIRROR */VI_CHN_SET_FLIP, /* open filp */VI_CHN_SET_FLIP_MIRROR /* mirror, flip */
}SAMPLE_VI_CHN_SET_E;
5其中WDR_MODE_E用来描述宽动态有关的内容。具体介绍见宽动态 (WDR)介绍和理解。
typedef enum hiWDR_MODE_E
{WDR_MODE_NONE 0,WDR_MODE_BUILT_IN,WDR_MODE_2To1_LINE,WDR_MODE_2To1_FRAME,WDR_MODE_2To1_FRAME_FULL_RATE,WDR_MODE_3To1_LINE,WDR_MODE_3To1_FRAME,WDR_MODE_3To1_FRAME_FULL_RATE,WDR_MODE_4To1_LINE,WDR_MODE_4To1_FRAME,WDR_MODE_4To1_FRAME_FULL_RATE,WDR_MODE_BUTT,
} WDR_MODE_E;
5、VPSS_GRP_ATTR_S 结构体
这个结构体用来描述VPSS组的属性。
/*Define attributes of vpss GROUP*/
typedef struct hiVPSS_GRP_ATTR_S
{/*statistic attributes*/HI_U32 u32MaxW; /*MAX width of the group*/ HI_U32 u32MaxH; /*MAX height of the group*/PIXEL_FORMAT_E enPixFmt; /*Pixel format*/HI_BOOL bIeEn; /*Image enhance enable*/HI_BOOL bDciEn; /*Dynamic contrast Improve enable*/HI_BOOL bNrEn; /*Noise reduce enable*/HI_BOOL bHistEn; /*Hist enable*/VPSS_DIE_MODE_E enDieMode; /*De-interlace enable*/
}VPSS_GRP_ATTR_S;
6、VPSS_CHN_ATTR_S 结构体
这个结构体用来描述VPSS信道的属性。
/*Define attributes of vpss channel*/
typedef struct hiVPSS_CHN_ATTR_S
{HI_BOOL bSpEn; /*Sharpen enable*/ HI_BOOL bBorderEn; /*Frame enable*/HI_BOOL bMirror; /*mirror enable*/HI_BOOL bFlip; /*flip enable*/HI_S32 s32SrcFrameRate; /* source frame rate */HI_S32 s32DstFrameRate; /* dest frame rate */ BORDER_S stBorder;
}VPSS_CHN_ATTR_S;
7、VPSS_CHN_MODE_S 结构体
这个结构体用来描述VPSS信道工作模式的属性。
/*Define attributes of vpss channels work mode*/
typedef struct hiVPSS_CHN_MODE_S
{VPSS_CHN_MODE_E enChnMode; /*Vpss channels work mode*/HI_U32 u32Width; /*Width of target image*/HI_U32 u32Height; /*Height of target image*/HI_BOOL bDouble; /*Field-frame transfer,only valid for VPSS_PRE0_CHN*/PIXEL_FORMAT_E enPixelFormat;/*Pixel format of target image*/COMPRESS_MODE_E enCompressMode; /*Compression mode of the output*/
}VPSS_CHN_MODE_S;
8、SAMPLE_RC_E 枚举类型
这个枚举类型用来描述码率控制的类型。
typedef enum sample_rc_e
{SAMPLE_RC_CBR 0,//固定比特率SAMPLE_RC_VBR,//可变比特率SAMPLE_RC_FIXQP//
}SAMPLE_RC_E;
9、SIZE_S 结构体
这个结构体用来描述图像的分辨率长宽像素这里是具体的分辨率信息有别于PIC_SIZE_E 这种指代形式的。
typedef struct hiSIZE_S
{HI_U32 u32Width;HI_U32 u32Height;
} SIZE_S; 二、分析MPP系统的初始化
MPP系统的初始化包括以下两个步骤其函数调用关系如下。
step1
SAMPLE_COMM_VI_GetSizeBySensor//根据sensor类型获取图像分辨率枚举类型
SAMPLE_COMM_SYS_CalcPicVbBlkSize//计算VB中缓冲块的大小SAMPLE_COMM_SYS_GetPicSize//计算图像的真实分辨率根据上面的枚举类型返回w与hCEILING_2_POWER//宏函数VB_PIC_HEADER_SIZE//宏函数计算出图像头的大小step2
SAMPLE_COMM_SYS_Init//初始化MPP系统HI_MPI_SYS_Exit//去除MPP的初始化HI_MPI_VB_Exit//去除VB的初始化HI_MPI_VB_SetConf//设置VB属性HI_MPI_VB_Init//初始化VBHI_MPI_SYS_SetConf//设置系统属性HI_MPI_SYS_Init//初始化系统
1、step1的分析
step1的代码与分析如下主要是填充stVbConf这个变量。该变量表示公共缓冲池一帧图像大小小于缓冲池里的一个缓冲块的容积。
/******************************************step 1: init sys variable ******************************************/memset(stVbConf,0,sizeof(VB_CONF_S));//该函数通过sensor的类型来获取图像的分辨率。SAMPLE_COMM_VI_GetSizeBySensor(enSize[0]); //函数返回时enSize[0] PIC_HD720if (PIC_HD1080 enSize[0]){enSize[1] PIC_VGA;s32ChnNum 2;}else if (PIC_HD720 enSize[0])//这个成立{enSize[1] PIC_VGA; enSize[2] PIC_QVGA;s32ChnNum 3;//三路码流内容一样但分辨率不一样//三路码流对应的图像分辨率为HD720、VGA、QVGA}else{printf(not support this sensor\n);return HI_FAILURE;}
#ifdef hi3518ev201s32ChnNum 1;
#endifprintf(s32ChnNum %d\n,s32ChnNum);stVbConf.u32MaxPoolCnt 128;//定义缓冲池的最大数目是128个//每个码流对应着一个公共缓冲池每个缓冲池中有很多块。//下面代码在计算三个码流所对应的缓冲池中的块的大小。/*video buffer*/if(s32ChnNum 1){u32BlkSize SAMPLE_COMM_SYS_CalcPicVbBlkSize(gs_enNorm,\enSize[0], SAMPLE_PIXEL_FORMAT, SAMPLE_SYS_ALIGN_WIDTH);stVbConf.astCommPool[0].u32BlkSize u32BlkSize;stVbConf.astCommPool[0].u32BlkCnt g_u32BlkCnt;//值为4即每个缓冲池有4个缓冲块}if(s32ChnNum 2){u32BlkSize SAMPLE_COMM_SYS_CalcPicVbBlkSize(gs_enNorm,\enSize[1], SAMPLE_PIXEL_FORMAT, SAMPLE_SYS_ALIGN_WIDTH);stVbConf.astCommPool[1].u32BlkSize u32BlkSize;stVbConf.astCommPool[1].u32BlkCnt g_u32BlkCnt;}if(s32ChnNum 3){u32BlkSize SAMPLE_COMM_SYS_CalcPicVbBlkSize(gs_enNorm,\enSize[2], SAMPLE_PIXEL_FORMAT, SAMPLE_SYS_ALIGN_WIDTH);stVbConf.astCommPool[2].u32BlkSize u32BlkSize;stVbConf.astCommPool[2].u32BlkCnt g_u32BlkCnt;}
1SAMPLE_COMM_VI_GetSizeBySensor函数如下其参数是输出型参数通过判断传感器类型从而获取图像分辨率只是一个枚举变量对应着某个具体的分辨率
/******************************************************************************
* funciton : Get enSize by diffrent sensor
******************************************************************************/
HI_S32 SAMPLE_COMM_VI_GetSizeBySensor(PIC_SIZE_E *penSize)
{HI_S32 s32Ret HI_SUCCESS;SAMPLE_VI_MODE_E enMode SENSOR_TYPE;//sensor的类型定义在Makefile.param文件中if (!penSize){return HI_FAILURE;}switch (enMode){case APTINA_AR0130_DC_720P_30FPS:case APTINA_9M034_DC_720P_30FPS:case SONY_IMX222_DC_720P_30FPS:case OMNIVISION_OV9712_DC_720P_30FPS:case OMNIVISION_OV9732_DC_720P_30FPS:case OMNIVISION_OV9750_MIPI_720P_30FPS:case OMNIVISION_OV9752_MIPI_720P_30FPS:*penSize PIC_HD720;//上述sensor类型的分辨率都是这个break;case APTINA_AR0230_HISPI_1080P_30FPS:case SONY_IMX222_DC_1080P_30FPS:case PANASONIC_MN34222_MIPI_1080P_30FPS:case OMNIVISION_OV2718_MIPI_1080P_25FPS:*penSize PIC_HD1080;break;default:printf(not support this sensor\n);break;}2SAMPLE_COMM_SYS_CalcPicVbBlkSize函数如下它计算缓冲池中每个块的大小。其中参数1是图像制式上层函数传过来的是NTSC参数2是图像分辨率枚举变量参数3是像素格式上层函数传过来的是SAMPLE_PIXEL_FORMAT即YUV_SEMIPLANAR_420参数4是对齐宽度上层函数传过来的是SAMPLE_SYS_ALIGN_WIDTH即64。
/******************************************************************************
* function : calculate VB Block size of picture.
******************************************************************************/
HI_U32 SAMPLE_COMM_SYS_CalcPicVbBlkSize(VIDEO_NORM_E enNorm, PIC_SIZE_E enPicSize, PIXEL_FORMAT_E enPixFmt, HI_U32 u32AlignWidth)
{HI_S32 s32Ret HI_FAILURE;SIZE_S stSize;HI_U32 u32VbSize;HI_U32 u32HeaderSize;s32Ret SAMPLE_COMM_SYS_GetPicSize(enNorm, enPicSize, stSize);if (HI_SUCCESS ! s32Ret){SAMPLE_PRT(get picture size[%d] failed!\n, enPicSize);return HI_FAILURE;}if (PIXEL_FORMAT_YUV_SEMIPLANAR_422 ! enPixFmt PIXEL_FORMAT_YUV_SEMIPLANAR_420 ! enPixFmt){SAMPLE_PRT(pixel format[%d] input failed!\n, enPixFmt);return HI_FAILURE;}if (16!u32AlignWidth 32!u32AlignWidth 64!u32AlignWidth){SAMPLE_PRT(system align width[%d] input failed!\n,\u32AlignWidth);return HI_FAILURE;}//SAMPLE_PRT(w:%d, u32AlignWidth:%d\n, CEILING_2_POWER(stSize.u32Width,u32AlignWidth), u32AlignWidth);u32VbSize (CEILING_2_POWER(stSize.u32Width, u32AlignWidth) * \CEILING_2_POWER(stSize.u32Height,u32AlignWidth) * \((PIXEL_FORMAT_YUV_SEMIPLANAR_422 enPixFmt)?2:1.5));VB_PIC_HEADER_SIZE(stSize.u32Width, stSize.u32Height, enPixFmt, u32HeaderSize);u32VbSize u32HeaderSize;return u32VbSize;
}
1SAMPLE_COMM_SYS_GetPicSize函数代码如下参数1是图像制式参数2是图像分辨率枚举变量而参数3是输出型参数它表示图像的真实分辨率即一帧图像的大小w*h。
/******************************************************************************
* function : get picture size(w*h), according Norm and enPicSize
******************************************************************************/
HI_S32 SAMPLE_COMM_SYS_GetPicSize(VIDEO_NORM_E enNorm, PIC_SIZE_E enPicSize, SIZE_S *pstSize)
{switch (enPicSize){//省略部分代码 case PIC_2CIF:pstSize-u32Width 360;pstSize-u32Height (VIDEO_ENCODING_MODE_PALenNorm)?576:480;break;case PIC_QVGA: /* 320 * 240 */pstSize-u32Width 320;pstSize-u32Height 240;break;case PIC_VGA: /* 640 * 480 */pstSize-u32Width 640;pstSize-u32Height 480;break;//省略部分代码case PIC_HD720: /* 1280 * 720 */pstSize-u32Width 1280;pstSize-u32Height 720;break;case PIC_HD1080: /* 1920 * 1080 */pstSize-u32Width 1920;pstSize-u32Height 1080;break;case PIC_5M: /* 2592 * 1944 */pstSize-u32Width 2592;pstSize-u32Height 1944;break;default:return HI_FAILURE;}return HI_SUCCESS;
}
2CEILING_2_POWER这个宏的定义如下它计算出不小于x的、且是a整数倍的最小值。
#define CEILING_2_POWER(x,a) ( ((x) ((a) - 1) ) ( ~((a) - 1) ) )
参考博客CEILING_2_POWER、对齐操作函数、视频帧内存size计算。
另外(PIXEL_FORMAT_YUV_SEMIPLANAR_422 enPixFmt)?2:1.5)是什么意思呢
我们知道YUV422对于2*2的4个像素点有4个Y、2个U、2个V一共8个字节那么每个像素占用2个字节。而对于YUV420对于2*2的4个像素点有4个Y1个U1个V一共6个字节那么每个像素占1.5个字节。上面的三目运算符就是这个意思。
这里之所以只有YUV422和YUV420是因为海思方案里只允许使用这两种色彩空间。rawRGB转化为RGB后应该还是要转为YUV422或者420的这里使用420。
3VB_PIC_HEADER_SIZE这个宏计算出图像头的大小。根据代码一帧图像对应着缓冲池里的一个缓冲块但缓冲块的容量肯定比一帧图像要大因为之前的CEILING_2_POWER计算方式得到的就比一帧图像要大而且这里还加上一个图像头。 2、step2的分析
step2的代码如下主要是将step1中填充的stVbConf变量作为参数调用SAMPLE_COMM_SYS_Init函数来初始化mpp系统。 /******************************************step 2: mpp system init. ******************************************/s32Ret SAMPLE_COMM_SYS_Init(stVbConf);if (HI_SUCCESS ! s32Ret){SAMPLE_PRT(system init failed with %d!\n, s32Ret);goto END_VENC_1080P_CLASSIC_0;}
其中的SAMPLE_COMM_SYS_Init函数的调用图谱如下。注意到其所调用的函数都是以HI开头的这些函数我们看不到具体的源码不过要明白它们的用法与含义。
SAMPLE_COMM_SYS_InitHI_MPI_VB_SetConf //配置VBHI_MPI_VB_Init //初始化VBHI_MPI_SYS_SetConf //配置系统HI_MPI_SYS_Init //初始化系统
/******************************************************************************
* function : vb init MPI system init
******************************************************************************/
HI_S32 SAMPLE_COMM_SYS_Init(VB_CONF_S *pstVbConf)
{MPP_SYS_CONF_S stSysConf {0};HI_S32 s32Ret HI_FAILURE;HI_MPI_SYS_Exit();HI_MPI_VB_Exit();if (NULL pstVbConf){SAMPLE_PRT(input parameter is null, it is invaild!\n);return HI_FAILURE;}s32Ret HI_MPI_VB_SetConf(pstVbConf);if (HI_SUCCESS ! s32Ret){SAMPLE_PRT(HI_MPI_VB_SetConf failed!\n);return HI_FAILURE;}s32Ret HI_MPI_VB_Init();if (HI_SUCCESS ! s32Ret){SAMPLE_PRT(HI_MPI_VB_Init failed!\n);return HI_FAILURE;}stSysConf.u32AlignWidth SAMPLE_SYS_ALIGN_WIDTH;s32Ret HI_MPI_SYS_SetConf(stSysConf);if (HI_SUCCESS ! s32Ret){SAMPLE_PRT(HI_MPI_SYS_SetConf failed\n);return HI_FAILURE;}s32Ret HI_MPI_SYS_Init();if (HI_SUCCESS ! s32Ret){SAMPLE_PRT(HI_MPI_SYS_Init failed!\n);return HI_FAILURE;}return HI_SUCCESS;
}
