Camera | 3.瑞芯微平台MIPI摄像头常用调试命令
前面2篇我们讲解了camera的一些基础概念和知识。
本文主要讲述在瑞芯微平台上摄像头开发常用的调试命令。
0、环境
soc : rk3568
board: EVB1-DDR4-V10
软 件：Android 11
Linux：4.19.232
Camera:ov13850
1. v4l2-utils工具包
v4l-utils工具是由Linux维护的V4L2开发工具包。
它提供了一套用于配置V4L2子设备属性的V4L2和媒体框架相关工具,测试V4L2设备,并提供开发库,如libv4l2等等。
v4l-utils工具包主要包含两个常用工具，分别是media-ctl、v4l2-ctl
瑞芯微的SDK在Buildroot固件中，已经编译好了v4l2-utils软件包里面的工具（Android通常默认支持）。
ubuntu系统安装方法：
peng@ubuntu:~$ sudo apt install v4l-utils
2. media-ctl
media-ctl是v4l2-utils包中的一个工具，主要用来查看、配置Media Framework的各Entity的信息，如格式、裁剪、链接使能等。
V4l2-ctl 工具则是针对/dev/video0，/dev/video1 等 video设备，它在 video 设备上进行 set_fmt，reqbuf(申请buf)，qbuf(送buf回队列)，dqbuf(从队列取出buf)，stream_on，stream_off 等一系列操作。
n为4的倍数(0,1,2,3…)
/dev/videon+0：视频输出 SP主通道
/dev/videon+1：视频输出 MP自身通道
/dev/videon+2：3A统计
/dev/videon+3：3A参数设置
1）找到video设备
拓扑结构中有多个的Entity，一些是sub device，一些是video device。前者对应的设备节点是/dev/v4l-subdev，后者对应的是/dev/video。多个的video device中，最常关注的是哪个设备可以输出图像。
$ media-ctl -d /dev/media0 -e "rkisp_selfpath"
/dev/video1
$ media-ctl -d /dev/media0 -e "rkisp_mainpath"
/dev/video0
上面两个命令分别显示出/dev/media0这个链路中，RKISP的SP及MP节点的设备路径。RKISP有两个视频输出设备，它们都能输出图像。
2）显示拓扑结构
使用以下命令可以显示拓扑结构：
$ media-ctl -p -d /dev/media0
主要关注的是有没有找到Sensor的Entity。如果没有找到Sensor的Entity，说明Sensor注册有问题，请按FAQ文档排查。
例如，开发板上接上ov13850摄像头后可以看到如下的输出：
rk3568_r:/ # media-ctl -d /dev/media0 -p
media-ctl -d /dev/media0 -p
Opening media device /dev/media0
Enumerating entities
Found 13 entities
Enumerating pads and links
Media controller API version 0.0.255
Media device information
------------------------
driver rkisp-vir0
model rkisp0
serial
bus info
hw revision 0x0
driver version 0.0.255
Device topology
- entity 1: rkisp-isp-subdev (4 pads, 7 links)
type V4L2 subdev subtype Unknown
device node name /dev/v4l-subdev0
pad0: Sink
[fmt:SBGGR10/2112x1568
crop.bounds:(0,0)/2112x1568
crop:(0,0)/2112x1568]
<- "rkisp-csi-subdev":1 [ENABLED]
<- "rkisp_rawrd0_m":0 []
<- "rkisp_rawrd2_s":0 []
pad1: Sink
<- "rkisp-input-params":0 [ENABLED]
pad2: Source
[fmt:YUYV2X8/2112x1568
crop.bounds:(0,0)/2112x1568
crop:(0,0)/2112x1568]
-> "rkisp_mainpath":0 [ENABLED]
-> "rkisp_selfpath":0 [ENABLED]
pad3: Source
-> "rkisp-statistics":0 [ENABLED]
- entity 6: rkisp-csi-subdev (6 pads, 5 links)
type V4L2 subdev subtype Unknown
device node name /dev/v4l-subdev1
pad0: Sink
[fmt:SBGGR10/4224x3136]
<- "rockchip-csi2-dphy0":1 [ENABLED]
pad1: Source
[fmt:SBGGR10/4224x3136]
-> "rkisp-isp-subdev":0 [ENABLED]
pad2: Source
[fmt:SBGGR10/4224x3136]
-> "rkisp_rawwr0":0 [ENABLED]
pad3: Source
[fmt:SBGGR10/4224x3136]
pad4: Source
[fmt:SBGGR10/4224x3136]
-> "rkisp_rawwr2":0 [ENABLED]
pad5: Source
[fmt:SBGGR10/4224x3136]
-> "rkisp_rawwr3":0 [ENABLED]
- entity 13: rkisp_mainpath (1 pad, 1 link)
type Node subtype V4L
device node name /dev/video0
pad0: Sink
<- "rkisp-isp-subdev":2 [ENABLED]
- entity 19: rkisp_selfpath (1 pad, 1 link)
type Node subtype V4L
device node name /dev/video1
pad0: Sink
<- "rkisp-isp-subdev":2 [ENABLED]
- entity 25: rkisp_rawwr0 (1 pad, 1 link)
type Node subtype V4L
device node name /dev/video2
pad0: Sink
<- "rkisp-csi-subdev":2 [ENABLED]
- entity 31: rkisp_rawwr2 (1 pad, 1 link)
type Node subtype V4L
device node name /dev/video3
pad0: Sink
<- "rkisp-csi-subdev":4 [ENABLED]
- entity 37: rkisp_rawwr3 (1 pad, 1 link)
type Node subtype V4L
device node name /dev/video4
pad0: Sink
<- "rkisp-csi-subdev":5 [ENABLED]
- entity 43: rkisp_rawrd0_m (1 pad, 1 link)
type Node subtype V4L
device node name /dev/video5
pad0: Source
-> "rkisp-isp-subdev":0 []
- entity 49: rkisp_rawrd2_s (1 pad, 1 link)
type Node subtype V4L
device node name /dev/video6
pad0: Source
-> "rkisp-isp-subdev":0 []
- entity 55: rkisp-statistics (1 pad, 1 link)
type Node subtype V4L
device node name /dev/video7
pad0: Sink
<- "rkisp-isp-subdev":3 [ENABLED]
- entity 61: rkisp-input-params (1 pad, 1 link)
type Node subtype V4L
device node name /dev/video8
pad0: Source
-> "rkisp-isp-subdev":1 [ENABLED]
- entity 67: rockchip-csi2-dphy0 (2 pads, 2 links)
type V4L2 subdev subtype Unknown
device node name /dev/v4l-subdev2
pad0: Sink
[fmt:SBGGR10/4224x3136]
<- "m00_b_ov13850 4-0010":0 [ENABLED]
pad1: Source
[fmt:SBGGR10/4224x3136]
-> "rkisp-csi-subdev":0 [ENABLED]
- entity 70: m00_b_ov13850 4-0010 (1 pad, 1 link)
type V4L2 subdev subtype Sensor
device node name /dev/v4l-subdev3
pad0: Source
[fmt:SBGGR10/4224x3136]
-> "rockchip-csi2-dphy0":0 [ENABLED]
从entity70信息中可以看到：
- 该Entity完整的名称是：m00_b_ov13850 4-0010
- 它是一个V4L2 subdev(Sub-Device) Sensor
- 它对应的节点是/dev/v4l-subdev3，应用程序（如v4l2-ctl）可以打开它，并进行配置
- 它仅有一个输出（Source）节点，记为pad0
- 它的输出格式是[fmt:SBGGR10/4224x3136]，其中SBGGR10是一种mbus-code的简称
- 它的Source pad0 链接到"rockchip-csi2-dphy0"的pad0，并且当前的状态是 ENABLED。
拓扑结构图如下：【后面文章会详细讲解该结构图，请收藏本系列文章】
3）修改Entity的format、size
举例一，ov3850摄像头支持多个分辨率的输出，默认为1920x1080。现将输出分辨率改为640x480：
media-ctl -d/dev/media0\
--set-v4l2' "m00_b_ov13850 4-0010":0[fmt:SBGGR10/640x480]'
修改ov3850输出后，rkisp-isp-subdev的大小及video device crop也相应要修改。因为后级的大小不能大于前级的大小。
~/>$ media-ctl -d/dev/media0 --set-v4l2 ' "rkisp-isp-subdev":0[fmt:SBGGR10/640x480]'
~/>$ media-ctl -d/dev/media0 --set-v4l2 ' "rkisp-isp-subdev":0[crop: (0, 0)/640x480]'
~/>$ media-ctl -d/dev/media0 --set-v4l2 ' "rkisp-isp-subdev":2[crop: (0, 0)/640x480]'
~/>$ v4l2-ctl -d/dev/video0\
--set-selection=target=crop, top=0, left=0, width=640, height=480
3. v4l2-ctl
v4l2-ctl的帮助信息查看：
[root@RK356X:~]# v4l2-ctl -h
General/Common options:
--all display all information available
-C, --get-ctrl <ctrl>[,<ctrl>...]
get the value of the controls [VIDIOC_G_EXT_CTRLS]
-c, --set-ctrl <ctrl>=<val>[,<ctrl>=<val>...]
set the value of the controls [VIDIOC_S_EXT_CTRLS]
-D, --info show driver info [VIDIOC_QUERYCAP]
-d, --device <dev> use device <dev> instead of/dev/video0
if <dev> starts with a digit, then /dev/video<dev> is used
-e, --out-device <dev> use device <dev> for output streams instead of the default device as set with --device
if <dev> starts with a digit, then /dev/video<dev> is used
-h, --help display this help message
…………
也可以进入以下网站：
https://www.mankier.com/1/v4l2-ctl
1）列出所有设备
命令：
v4l2-ctl --list-devices
执行结果：
rk3568_r:/ # v4l2-ctl --list-devices
v4l2-ctl --list-devices
rkisp-statistics (platform: rkisp):
/dev/video7
/dev/video8
rkisp_mainpath (platform:rkisp-vir0):
/dev/video0
/dev/video1
/dev/video2
/dev/video3
/dev/video4
/dev/video5
/dev/video6
2）指定设备的预览支持格式
v4l2-ctl --list-formats-ext --device /dev/video0
v4l2-ctl --list-formats-ext --device /dev/video1
rk3568_r:/ # v4l2-ctl --list-formats-ext --device /dev/video0
v4l2-ctl --list-formats-ext --device /dev/video0
ioctl: VIDIOC_ENUM_FMT
Index : 0
Type : Video Capture Multiplanar
Pixel Format: 'UYVY'
Name : UYVY 4:2:2
Size: Stepwise 32x16 - 2112x1568 with step 8/8
Index : 1
Type : Video Capture Multiplanar
Pixel Format: '422P'
Name : Planar YUV 4:2:2
Size: Stepwise 32x16 - 2112x1568 with step 8/8
Index : 2
Type : Video Capture Multiplanar
Pixel Format: 'NV16'
Name : Y/CbCr 4:2:2
Size: Stepwise 32x16 - 2112x1568 with step 8/8
Index : 3
Type : Video Capture Multiplanar
Pixel Format: 'NV61'
Name : Y/CrCb 4:2:2
Size: Stepwise 32x16 - 2112x1568 with step 8/8
Index : 4
Type : Video Capture Multiplanar
Pixel Format: 'YM16'
Name : Planar YUV 4:2:2 (N-C)
Size: Stepwise 32x16 - 2112x1568 with step 8/8
Index : 5
Type : Video Capture Multiplanar
Pixel Format: 'NV21'
Name : Y/CrCb 4:2:0
Size: Stepwise 32x16 - 2112x1568 with step 8/8
Index : 6
Type : Video Capture Multiplanar
Pixel Format: 'NV12'
Name : Y/CbCr 4:2:0
Size: Stepwise 32x16 - 2112x1568 with step 8/8
Index : 7
Type : Video Capture Multiplanar
Pixel Format: 'NM21'
Name : Y/CrCb 4:2:0 (N-C)
Size: Stepwise 32x16 - 2112x1568 with step 8/8
Index : 8
Type : Video Capture Multiplanar
Pixel Format: 'NM12'
Name : Y/CbCr 4:2:0 (N-C)
Size: Stepwise 32x16 - 2112x1568 with step 8/8
Index : 9
Type : Video Capture Multiplanar
Pixel Format: 'YU12'
Name : Planar YUV 4:2:0
Size: Stepwise 32x16 - 2112x1568 with step 8/8
Index : 10
Type : Video Capture Multiplanar
Pixel Format: 'YM24'
Name : Planar YUV 4:4:4 (N-C)
Size: Stepwise 32x16 - 2112x1568