摄像机命令集主机命令转换的制作方法
【专利说明】摄像机命令集主机命令转换
[0001]本案为分案申请。其母案的发明名称为“摄像机命令集主机命令转换”，申请日为2013 年 6 月 13 日，申请号为 201380061759.4。
技术领域
[0002]本技术一般涉及一种摄像机命令集。
【背景技术】
[0003]图像设备包括诸如被配置用于图像捕获的传感器和模块的组件。每个图像设备内的传感器和模块的配置可能变化。无论配置如何，每个图像设备将与主机(host)处理器对接。因此，主机处理器可与各种不同配置的摄像机对接。
【附图说明】
[0004]在以下的详细描述中并且参考附图描述某些示例性实施例，其中:
图1是根据实施例的可被使用的主机设备的框图；
图2是根据实施例的摄像机的框图；
图3是根据实施例的用于转换摄像机命令的系统的框图；
图4是图示根据实施例的初始化摄像机子系统的方法的过程流程图；
图5是根据实施例的转换摄像机命令的方法的过程流程图；
图6是根据实施例的基于获得(Get)和设置(Set)架构而使得传输机构能够执行CCS命令的方法的过程流程图；
图7是根据实施例的实现存储并获取传感器和模块特定的元数据的元数据储存子系统的框图；
图8是根据实施例的实现元数据储存子系统的方法的过程流程图；
图9是根据实施例的示出存储用于转换摄像机命令的代码的有形的非暂时性计算机可读介质的框图；
图10是根据实施例的用于转换摄像机命令的示例性系统的框图；以及图11是根据实施例的可能在其中体现图10的系统的小形状因子设备的示意图。
【具体实施方式】
[0005]本文公开的实施例提供用于各种图像设备配置的支持和验证的技术。虽然使用摄像机描述本技术，但是可使用任何图像设备。此外，如本文所使用，图像设备可能是静止拍摄摄像机、视频摄像机、立体摄像机、红外传感器等或其任何组合。
[0006]在实施例中，摄像机命令集(CCS )提供发现和控制摄像机组件的普通机构，包括但不限于摄像机传感器和模块。所述命令使得主机处理器能够与任何摄像机配置对接、支持和验证任何摄像机配置。可使用转换设施实现较旧摄像机与较新命令集和软件的向前兼容性。转换设施可使得复杂的CCS命令能够被转换成摄像机可执行的命令或CS1-3属性获得/设置请求。CS1-3属性是可用于控制摄像机或主机设备的操作的信息的原子单元。传输机构可用于执行已被转换成CS1-3属性获得/设置请求的命令，而传感器和模块元数据可被存储并从元数据子系统中被获取。摄像机元数据包括但不限于关于摄像机传感器、模块和使用摄像机捕获的图像的信息。此外，元数据储存系统还可能是用于CS1-3的数据区块(block)储存装置。
[0007]在以下的描述和权利要求中，可使用术语“耦合”和“连接”连同其派生词。应当理解的是:这些术语并不旨在作为对于彼此的同义词。而是，在特定实施例中，“连接”可用于指示两个或更多个元件彼此直接地物理或电接触。“耦合”可意味着两个或更多个元件直接地物理或电接触。然而，“耦合”还可意味着两个或更多个元件不是彼此直接接触，但是仍然彼此协作或交互。
[0008]可在硬件、固件和软件之一或组合中实现一些实施例。一些实施例还可被实现为在机器可读介质上存储的指令，该指令可由计算平台读取和执行以执行本文所述的操作。机器可读介质可包括用于以由例如计算机的机器可读的形式存储或发送信息的任何机构。例如，除了其它以外，机器可读介质尤其可包括只读存储器(ROM);随机存取存储器(RAM);磁盘储存介质；光学储存介质；闪速存储器设备；或者电学、光学、声学或其它形式的传播信号，例如载波、红外信号、数字信号或发送和/或接收信号的接口。
[0009]实施例是实现方式或示例。在说明书中对“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“各种实施例”或“其它实施例”的提及意味着结合实施例所述的特殊特征、结构或特性包括在发明的至少一些实施例中，但不一定是所有实施例。“实施例”、“一个实施例”或“一些实施例”的各种出现不一定都是指相同的实施例。来自实施例的元件或方面可与另一个实施例的元件或方面组合。
[0010]并非本文所述和图示的所有组件、特征、结构、特性等需要包括在一个或多个特定实施例中。如果说明书陈述“可以”、“可能”、“能够”或“可能会”包括组件、特征、结构或特性，例如，不要求包括该特定组件、特征、结构或特性。如果说明书或权利要求书提及“一”或“一个”元件，那并不意味着只有一个元件。如果说明书或权利要求书提及“附加”元件，那并不排除有多于一个的附加元件。
[0011 ] 应注意的是:虽然已参考特定实现方式描述了一些实施例，但是根据一些实施例，其它实现方式是可能的。另外，不需要以图示和所述的特定方式布置在附图中图示的和/或本文所述的电路元件或其它特征的布置和/或次序。根据一些实施例，许多其它布置是可能的。
[0012]在图中所示的每个系统中，在一些情况下的元件可各自具有相同的附图标记或不同的附图标记以表明表示的元件可能是不同的和/或类似的。然而，元件可能足够灵活以具有不同的实现方式，并与本文所示或所述的系统的一些或所有一起工作。图中所示的各种元件可能相同或不同。哪个被称为第一元件并且哪个被称为第二元件是任意的。
[0013]图1是根据实施例的可被使用的主机设备100的框图。除了其它以外，主机设备100例如尤其可以是膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、移动设备或服务器。此外，主机设备100可以是如本文所述的主机设备。主机设备100可包括:被配置成执行存储的指令的中央处理单元(CPU)102，以及存储由CPU 102可执行的指令的存储器设备104。CPU可通过总线106耦合到存储器设备104。另外，CPU 102可以是单核处理器、多核处理器、计算集群或任何数量的其它配置。此外，主机设备100可包括多于一个的CPU 102。
[0014]主机设备100还可包括图形处理单元(GPU) 108。正如所示，CPU 102可通过总线106耦合到GPU 108。GPU 108可被配置成执行主机设备100内的任何数量的图形操作。例如，GPU 108可被配置成再现或操纵将被显示给主机设备100的用户的图形图像、图形帧、视频等。在一些实施例中，GPU 108包括许多图形引擎(未示出)，其中每个图形引擎被配置成执行特定的图形任务或执行特定类型的工作负载。
[0015]存储器设备104可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(R0M)、闪速存储器或任何其它合适的存储器系统。例如，存储器设备104可包括动态随机存取存储器(DRAM)。CPU 102可通过总线106链接到显示接口 110,显示接口 110被配置成将主机设备100连接到显示设备112。显示设备112可包括作为主机设备100的内置组件的显示屏。除了其它以外，显示设备112尤其可包括外部连接到主机设备100的计算机监视器、电视或投影仪。
[0016]CPU 102还可通过总线106连接到输入/输出(I/O)设备接口 114,输入/输出(1/〇)设备接口 114被配置成将主机设备100连接到一个或多个I/O设备116。除了其它以外，I/O设备116例如尤其可包括键盘和指示设备，其中指示设备可包括触摸板或触摸屏。I/O设备116可以是主机设备100的内置组件，或者可以是外部连接到主机设备100的设备。
[0017]CPU 102可通过总线106进一步连接到图像捕获接口 118。图像设备接口 118被配置成将主机设备100连接到一个或多个图像设备120。图像设备120可以是静止拍摄摄像机、视频摄像机或组合静止拍摄摄像机和视频摄像机的摄像机。此外，图像设备120可以是立体摄像机、红外传感器、S0C摄像机、图像信号处理器(ISP)、桥式设备等。在实施例中，图像设备120是主机设备100的内置组件。另外，在实施例中，图像设备120是外部连接到主机设备100的设备。
[0018]在实施例中，嵌入式处理器或程序装置(sequencer)可存在于图像捕获接口 118中。图像捕获接口 118内的嵌入式处理器或程序装置可用于提供主机命令转换。在实施例中，转换使用在ISP上或在包含在图像捕获接口 118内或以其它方式与其相关联的单独的处理器上运行的代码而发生。
[0019]图像设备120用于捕获图像，并且包括一个或多个传感器122。在示例中，传感器122可以是用于捕获与图像纹理信息相关联的深度信息的深度传感器。传感器122还可以是用于捕获图像纹理信息的图像传感器。此外，图像传感器可以是电荷耦合器件(CCD)图像传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器、芯片上系统(S0C)图像传感器、具有感光薄膜晶体管的图像传感器或其任何组合。图像设备120还包括一个或多个模块124。模块124可用于操作图像设备的各种组件。例如，摄像机可包括缓冲器、透镜和自动对焦，其中的每一个可由模块124实现。
[0020]存储器设备104包括设备驱动器126。设备驱动器126可由CPU 102或GPU 108执行，使得主机设备100可与图像设备120对接、支持和验证图像设备120。设备驱动器126可以是如本文所述的主机软件。此外，设备驱动器126可访问摄像机元数据。元数据可被存储在存储器设备104、图像设备120、储存设备128或任何其它数据储存位置中。
[0021]储存设备128是物理存储器，例如硬盘驱动器、光学驱动器、指状驱动器、驱动器的阵列或其任何组合。储存设备128还可包括远程储存驱动器。储存设备128包括被配置成在主机设备100上运行的任何数量的应用程序130。主机设备100还可包括网络接口控制器(NIC) 132,网络接口控制器(NIC) 132被配置成通过总线106将主机设备100连接到网络134。除了其它以外，网络134尤其可能是广域网(WAN)、局域网(LAN)或因特网。
[0022]在实施例中，由CPU 102执行的指令可用于实现主机命令转换。另外，在实施例中，由GPU 108执行的指令可用于实现主机命令转换。因此，CPU 102或GPU 108可以是用于与图像设备120对接、支持或验证图像设备120的主机处理器。此外，设备驱动器126或应用130可包括如本文所述的主机软件。在实施例中，CPU 102或GPU 108可用于执行如本文所述的传输机构内的命令。此外，在实施例中，CPU 102或GPU 108可实现元数据储存子系统。
[0023]图1的框图并不旨在指示主机设备100将包括图1所示的所有组件。此外，主机设备100可包括未在图1中所示的任何数量的附加组件，这取决于特定实现方式的细节。
[0024]通过使用CCS，可通过提供用于发现和控制摄像机传感器和模块的常见机构而降低与各种摄像机配置的支持相关联的软件和集成成本，然而不限制传感器或模块的实现方式。而是，提供描述任意传感器和摄像机配置的标准化的技术。CCS包括用于传感器、模块和图像处理器的必需及可选的命令。转换摄像机命令使得通用驱动器能够为各种摄像机配置提供支持，即使那些摄像机不原生(natively)支持CCS。通用驱动器的使用可降低与不同摄像机配置相关联的实现方式成本。传输机构用于执行摄像机串行接口 3 (CS1-3)属性获得/设置架构内的命令。可在传感器外部执行一些命令，以便降低传感器的成本和复杂性。此外，基于传统(legacy)传感器，诸如摄像机串行接口 2 (CS1-2)型传感器，在传感器外部执行命令为摄像机提供支持。在实施例中，提供用于存储和获取传感器和模块特定的元数据的技术，包括调整参数。
[0025]CS1-2和CS1-3标准由移动行业处理器接口(MIPI)联盟开发。CS1-2和CS1-3标准提供标准接口，以将诸如图像设备之类的摄像机子系统附接到诸如应用处理器之类的主机设备。本文所述的技术可用根据任何MIPI摄像机串行接口(CSI)标准开发的摄像机子系统实现。此外，在实施例中，根据MIPI摄像机并行接口(CPI)开发的摄像机子系统也可用在本技术中。
[0026]图2是根据实施例的摄像机200的框图。如上所述，摄像机200可以是图像设备，诸如图像设备120 (图1)。摄像机200附接到CS1-3链路202。CS1-3链路202实现用于将摄像机200与诸如CPU 102或GPU 108 (图1)之类的主机处理器集成的高速串行接口协议。在实施例中，主机处理器可以是在移动终端应用中的应用处理器。
[0027]摄像机200可包括在如由图像源206表示的CS1-3虚拟通道204 “上”的任何处理能力。图像源可以是图像传感器、芯片上系统(S0C)成像设备、多芯片成像设备模块或图像信号处理器(ISP)。因此，摄像机可包括存在于主机设备上的附加处理能力。然而，对于CCS操作并不要求这些潜在的处理能力。
[0028]为了 CCS的目的，摄像机被假设为类似于图3中那些组件的构造的组件。然而，并不要求图示的每个组件。特别地，CCS可使用传感器208和一个或多个图像源206。在实施例中，不存在任何传感器208,并且可使用其它图像源。例如，CCS可应用到其中ISP是图像源的子系统。对包括透镜210、光圈(aperture) 212、照明214和元数据储存装置216的附加子系统的支持是可选的。
[0029]透镜子系统210被建模为具有指示的视野的透镜分组，该透镜分组可能可选地支持光学变焦能力。光圈子系统212被建模为具有指示的F数的可变光圈(iris)，具有可选的支持以将光圈改变为最小或最大的F数。F数是透镜的焦距与物理孔径光阑的光学图像的直径之比，如通过透镜系统的前面所查看的。
[0030]在实施例中，传感器子系统208建模理想的传感器。理想的传感器被设计成线性的或对测量的某个简单数学函数是线性的。从而，对于特定值，理想的传感器在每次测量值时产生相同的输出。影响由摄像机产生的任何图像的设置(包括定时、增益和其它捕获相关的参数)是传感器子系统208的一部分。此外，RAW和SoC传