MIPI CSI2 虚拟通道：驱动程序实现与常见问题解答
2024-03-24 09:52:43
V4L2 和 MIPI CSI2 虚拟通道：打破流
作为一名设备驱动程序的开发者，我经常面临着处理来自不同来源和格式的视频流的问题。其中一个常见的挑战是在不同的虚拟通道上对流进行输出。在本文中，我将分享我为解决这个问题所经历的旅程，并讨论如何在针对较新内核的自己摄像头驱动程序中添加对 CSI2 虚拟通道的支持。
V4L2 与 MIPI CSI2
V4L2 (视频4 Linux 2) 是一种标准视频接口，用于在 Linux 内核和用户空间应用程序之间捕获和播放视频。MIPI CSI2 (移动行业处理器接口摄像头串行接口 2) 是一种用于将图像传感器连接到处理器的串行接口。
当使用 MIPI CSI2 相机时，每个传感器可以创建多个虚拟通道，每个通道可以传输一个单独的视频流。例如，一个传感器可能具有用于捕获红、绿、蓝和亮度的四个虚拟通道。
识别虚拟通道
为了有效地处理这些虚拟通道，我们需要确定它们如何映射到 V4L2 源媒体垫。在 AM625 平台上，有 ticsi2rx 和 csi-bridge 两个驱动程序，每个驱动程序都有 4 个源垫，但没有明确的文档说明它们如何映射到虚拟通道。
探索技术选项
为了找到解决方案，我开始探索不同的技术选项：
- 使用已知的设备驱动程序： 我研究了使用其他设备驱动程序，例如 TP2855 驱动程序，它可以将模拟视频流式传输到不同的虚拟通道。但是，此驱动程序依赖于在 Linux 内核中已被删除的常量。
- 添加对虚拟通道的支持： 我考虑将对虚拟通道的支持添加到自己的摄像头驱动程序中。这需要深入了解 V4L2 和 MIPI CSI2 规范，并修改驱动程序以识别和使用虚拟通道。
解决方案：添加虚拟通道支持
由于内核代码中缺乏对虚拟通道的支持，我选择了添加对虚拟通道支持的选项。我仔细研究了 V4L2 和 MIPI CSI2 规范，并开始修改自己的摄像头驱动程序。
解决遇到的挑战
在实现虚拟通道支持时，我遇到了几个挑战：
- 识别视频流格式： 每个虚拟通道可能包含不同格式的视频流，我必须修改驱动程序以识别和处理这些不同的格式。
- 管理多个流： 单个传感器可以创建多个虚拟通道，我必须修改驱动程序以管理这些多个流并防止数据丢失。
- 与 V4L2 集成： 我必须修改驱动程序以与 V4L2 框架无缝集成，以便用户空间应用程序可以访问虚拟通道。
成功实现
经过大量的研究和编码，我成功地将对虚拟通道的支持添加到我的摄像头驱动程序中。现在，驱动程序可以识别和使用虚拟通道，用户空间应用程序可以单独访问每个通道。
常见问题解答
- 什么是虚拟通道？
虚拟通道是 MIPI CSI2 传感器创建的单独视频流。 - 为什么需要虚拟通道？
虚拟通道允许传感器发送来自不同来源或具有不同格式的多个视频流。 - 如何识别虚拟通道？
虚拟通道通常由驱动程序根据 MIPI CSI2 规范进行识别。 - 如何将虚拟通道与 V4L2 垫相关联？
这可以通过修改驱动程序以管理虚拟通道和 V4L2 垫之间的映射来完成。 - 如何将虚拟通道流输出到用户空间？
这可以通过使用 V4L2 API 和适当的驱动程序修改来完成。
结论
通过将对虚拟通道的支持添加到自己的摄像头驱动程序中，我能够处理来自 MIPI CSI2 传感器的多个视频流。这种方法提供了一种灵活且可扩展的方式，可以处理来自不同来源和格式的视频流。
