Camera基础知识三

参考资料：极客笔记

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Camera sensor状态机：

状态机：POWER OFF、hardware standby、software、streaming

没电的时候就是power off状态，上电了进入hardware standby状态，xshutdown也就是reset，进入software standby状态。PLL寄存器配置进去之后就进入streaming状态

 

Camera时序：

以ov13b10为例：

摄像头三路电分为VDDIO、VDDA、DVDD

DVDD：表示数字电压，给芯片的数字信号供电，主要给 ISP 供电，一般是作为Core VDD，即Sensor的核心电源，在目前市面上的Sensor已经是SOC居多了。 这些Sensor内部集成ISP，在2M的Sensor中很多还集成了MCU或DSP，为了降低核心模块的功耗，采取了降低电压的方法，一般是采用1.7V～1.9V（典型值为1.8V）供电，所以独立出一组电源来。

AVDD：模拟电压，给芯片中的模拟器件供电，比如camera供电就要用到AVDD，也是相对于DVDD区别出来的，主要给感光区和 ADC 部分供电，CMOS Sensor的像素点采集图像，以及作为Sensor进行ADC的电源，一般2.3V～3.0V（根据Sensor不同，典型值为2.8V）。

DOVDD或者VDDIO：数字 IO 电源主要给 I2C 部分供电。是Sensor的IO口电源，为Sensor提供足够的驱动能力，还为外部环境兼容提供更宽的选择，比如Micron1.3M和2M的Sensor中其DOVDD可以是1.7V～3.1V

Rest脚：用于复位和初始化

MCLK脚: 即MasterClock脚，可由外部晶振或平台端提供

有的sensor单独有个 PDN脚：Camera工作状态控制:1.normol work(工作) 2.standby(待机)

下电时序，一般跟上电时序相反：

 

Camera sensor clock：

VTPinxelClk和OutputPixelClock：

VTPinxelClk：帧率、行曝光时间、行读出时间有关，高通平台这样叫。sensor内部使用的时钟，Video Timing Clock

OutputPixelClock：sensor读出mipi的速率，Mipi传输使用的时钟

计算方式：

VTPixelClock = FrameLengthLines x LineLengthPixelClock x FPS

OutputPixelClock = DateRatePerLane x Lane number / BitWidth

 

举例：比如1920x1280 30fps raw10 4lane 1.6992Gbps（可从FAE直接拿到的）

OutputPixelClock = 1.6692Gbps x4 /10 = 679680000

MIPI Clock =DateRatePerLane / 2 = 1.6692 /2 = 849.2Mbps（差分信号，上升沿和下降沿都可采样）

现在camx代码，VTPixelClock不需要填写

OutputPixelClock影响平台端的接收数据，一般不能直接从FAE哪里得到

 

Camera sensor分辨率：

常见分辨率如下：

• 640x480：VGA 分辨率
• 800x600：SVGA 分辨率
• 1024x768：XGA 分辨率
• 1280x720：HD 分辨率，也称为 720p
• 1920x1080：Full HD 分辨率，也称为 1080p，2MP
• 2560x1440：QHD 分辨率
• 3840x2160：与4096x2160都称为4K分辨率，8MP
• 7680x4320：8K 分辨率，超高清分辨率

降低分辨率的几种方式：

下采样:

Binning:

Binning模式保留了所有的像素点信息，还原度更高

 

Output Image Window：

X0_offset和Y0_offset对应的就是x_addr_start和y_addr_start，以及x_addr_end和y_addr_end

X0_offset和Y0_offset就是x_start、y_start和分辨率决定的

 

Camera Sensor Framerate：

FPS：sensor每秒输出多少帧图像

FPS = VTPixelClock / frameLengthLines / LineLengthPixelClock

frameLengthLines（VTS，ov叫法）：对应sensor实际寄存器值，VTOTAL

LineLengthPixelClock（HTS，也是ov叫法）：对应sensor实际寄存器值，HTOTAL

 

Camera Sensor Exposure：

VTPixelClock：处理一个pixel时间

LineReadoutTime = LineLengthPixelClock / VTPixelClock，读出一行的时间，包含Blanking

ExposureTime : sensor曝光时间

LineCount = ExposureTime / LineReadoutTime

注：LineCount <= FrameLengthLines - offset(4,6,8)

 

卷帘门曝光如下：

frame time：读一行开始到开始读下一帧第一行开始

曝光时间必须小于帧长，曝光是可以重叠的