Linux 6.9-rc1
[linux-2.6-microblaze.git] / Documentation / admin-guide / media / imx.rst
1 .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2
3 i.MX Video Capture Driver
4 =========================
5
6 Introduction
7 ------------
8
9 The Freescale i.MX5/6 contains an Image Processing Unit (IPU), which
10 handles the flow of image frames to and from capture devices and
11 display devices.
12
13 For image capture, the IPU contains the following internal subunits:
14
15 - Image DMA Controller (IDMAC)
16 - Camera Serial Interface (CSI)
17 - Image Converter (IC)
18 - Sensor Multi-FIFO Controller (SMFC)
19 - Image Rotator (IRT)
20 - Video De-Interlacing or Combining Block (VDIC)
21
22 The IDMAC is the DMA controller for transfer of image frames to and from
23 memory. Various dedicated DMA channels exist for both video capture and
24 display paths. During transfer, the IDMAC is also capable of vertical
25 image flip, 8x8 block transfer (see IRT description), pixel component
26 re-ordering (for example UYVY to YUYV) within the same colorspace, and
27 packed <--> planar conversion. The IDMAC can also perform a simple
28 de-interlacing by interweaving even and odd lines during transfer
29 (without motion compensation which requires the VDIC).
30
31 The CSI is the backend capture unit that interfaces directly with
32 camera sensors over Parallel, BT.656/1120, and MIPI CSI-2 buses.
33
34 The IC handles color-space conversion, resizing (downscaling and
35 upscaling), horizontal flip, and 90/270 degree rotation operations.
36
37 There are three independent "tasks" within the IC that can carry out
38 conversions concurrently: pre-process encoding, pre-process viewfinder,
39 and post-processing. Within each task, conversions are split into three
40 sections: downsizing section, main section (upsizing, flip, colorspace
41 conversion, and graphics plane combining), and rotation section.
42
43 The IPU time-shares the IC task operations. The time-slice granularity
44 is one burst of eight pixels in the downsizing section, one image line
45 in the main processing section, one image frame in the rotation section.
46
47 The SMFC is composed of four independent FIFOs that each can transfer
48 captured frames from sensors directly to memory concurrently via four
49 IDMAC channels.
50
51 The IRT carries out 90 and 270 degree image rotation operations. The
52 rotation operation is carried out on 8x8 pixel blocks at a time. This
53 operation is supported by the IDMAC which handles the 8x8 block transfer
54 along with block reordering, in coordination with vertical flip.
55
56 The VDIC handles the conversion of interlaced video to progressive, with
57 support for different motion compensation modes (low, medium, and high
58 motion). The deinterlaced output frames from the VDIC can be sent to the
59 IC pre-process viewfinder task for further conversions. The VDIC also
60 contains a Combiner that combines two image planes, with alpha blending
61 and color keying.
62
63 In addition to the IPU internal subunits, there are also two units
64 outside the IPU that are also involved in video capture on i.MX:
65
66 - MIPI CSI-2 Receiver for camera sensors with the MIPI CSI-2 bus
67   interface. This is a Synopsys DesignWare core.
68 - Two video multiplexers for selecting among multiple sensor inputs
69   to send to a CSI.
70
71 For more info, refer to the latest versions of the i.MX5/6 reference
72 manuals [#f1]_ and [#f2]_.
73
74
75 Features
76 --------
77
78 Some of the features of this driver include:
79
80 - Many different pipelines can be configured via media controller API,
81   that correspond to the hardware video capture pipelines supported in
82   the i.MX.
83
84 - Supports parallel, BT.565, and MIPI CSI-2 interfaces.
85
86 - Concurrent independent streams, by configuring pipelines to multiple
87   video capture interfaces using independent entities.
88
89 - Scaling, color-space conversion, horizontal and vertical flip, and
90   image rotation via IC task subdevs.
91
92 - Many pixel formats supported (RGB, packed and planar YUV, partial
93   planar YUV).
94
95 - The VDIC subdev supports motion compensated de-interlacing, with three
96   motion compensation modes: low, medium, and high motion. Pipelines are
97   defined that allow sending frames to the VDIC subdev directly from the
98   CSI. There is also support in the future for sending frames to the
99   VDIC from memory buffers via a output/mem2mem devices.
100
101 - Includes a Frame Interval Monitor (FIM) that can correct vertical sync
102   problems with the ADV718x video decoders.
103
104
105 Topology
106 --------
107
108 The following shows the media topologies for the i.MX6Q SabreSD and
109 i.MX6Q SabreAuto. Refer to these diagrams in the entity descriptions
110 in the next section.
111
112 The i.MX5/6 topologies can differ upstream from the IPUv3 CSI video
113 multiplexers, but the internal IPUv3 topology downstream from there
114 is common to all i.MX5/6 platforms. For example, the SabreSD, with the
115 MIPI CSI-2 OV5640 sensor, requires the i.MX6 MIPI CSI-2 receiver. But
116 the SabreAuto has only the ADV7180 decoder on a parallel bt.656 bus, and
117 therefore does not require the MIPI CSI-2 receiver, so it is missing in
118 its graph.
119
120 .. _imx6q_topology_graph:
121
122 .. kernel-figure:: imx6q-sabresd.dot
123     :alt:   Diagram of the i.MX6Q SabreSD media pipeline topology
124     :align: center
125
126     Media pipeline graph on i.MX6Q SabreSD
127
128 .. kernel-figure:: imx6q-sabreauto.dot
129     :alt:   Diagram of the i.MX6Q SabreAuto media pipeline topology
130     :align: center
131
132     Media pipeline graph on i.MX6Q SabreAuto
133
134 Entities
135 --------
136
137 imx6-mipi-csi2
138 --------------
139
140 This is the MIPI CSI-2 receiver entity. It has one sink pad to receive
141 the MIPI CSI-2 stream (usually from a MIPI CSI-2 camera sensor). It has
142 four source pads, corresponding to the four MIPI CSI-2 demuxed virtual
143 channel outputs. Multiple source pads can be enabled to independently
144 stream from multiple virtual channels.
145
146 This entity actually consists of two sub-blocks. One is the MIPI CSI-2
147 core. This is a Synopsys Designware MIPI CSI-2 core. The other sub-block
148 is a "CSI-2 to IPU gasket". The gasket acts as a demultiplexer of the
149 four virtual channels streams, providing four separate parallel buses
150 containing each virtual channel that are routed to CSIs or video
151 multiplexers as described below.
152
153 On i.MX6 solo/dual-lite, all four virtual channel buses are routed to
154 two video multiplexers. Both CSI0 and CSI1 can receive any virtual
155 channel, as selected by the video multiplexers.
156
157 On i.MX6 Quad, virtual channel 0 is routed to IPU1-CSI0 (after selected
158 by a video mux), virtual channels 1 and 2 are hard-wired to IPU1-CSI1
159 and IPU2-CSI0, respectively, and virtual channel 3 is routed to
160 IPU2-CSI1 (again selected by a video mux).
161
162 ipuX_csiY_mux
163 -------------
164
165 These are the video multiplexers. They have two or more sink pads to
166 select from either camera sensors with a parallel interface, or from
167 MIPI CSI-2 virtual channels from imx6-mipi-csi2 entity. They have a
168 single source pad that routes to a CSI (ipuX_csiY entities).
169
170 On i.MX6 solo/dual-lite, there are two video mux entities. One sits
171 in front of IPU1-CSI0 to select between a parallel sensor and any of
172 the four MIPI CSI-2 virtual channels (a total of five sink pads). The
173 other mux sits in front of IPU1-CSI1, and again has five sink pads to
174 select between a parallel sensor and any of the four MIPI CSI-2 virtual
175 channels.
176
177 On i.MX6 Quad, there are two video mux entities. One sits in front of
178 IPU1-CSI0 to select between a parallel sensor and MIPI CSI-2 virtual
179 channel 0 (two sink pads). The other mux sits in front of IPU2-CSI1 to
180 select between a parallel sensor and MIPI CSI-2 virtual channel 3 (two
181 sink pads).
182
183 ipuX_csiY
184 ---------
185
186 These are the CSI entities. They have a single sink pad receiving from
187 either a video mux or from a MIPI CSI-2 virtual channel as described
188 above.
189
190 This entity has two source pads. The first source pad can link directly
191 to the ipuX_vdic entity or the ipuX_ic_prp entity, using hardware links
192 that require no IDMAC memory buffer transfer.
193
194 When the direct source pad is routed to the ipuX_ic_prp entity, frames
195 from the CSI can be processed by one or both of the IC pre-processing
196 tasks.
197
198 When the direct source pad is routed to the ipuX_vdic entity, the VDIC
199 will carry out motion-compensated de-interlace using "high motion" mode
200 (see description of ipuX_vdic entity).
201
202 The second source pad sends video frames directly to memory buffers
203 via the SMFC and an IDMAC channel, bypassing IC pre-processing. This
204 source pad is routed to a capture device node, with a node name of the
205 format "ipuX_csiY capture".
206
207 Note that since the IDMAC source pad makes use of an IDMAC channel,
208 pixel reordering within the same colorspace can be carried out by the
209 IDMAC channel. For example, if the CSI sink pad is receiving in UYVY
210 order, the capture device linked to the IDMAC source pad can capture
211 in YUYV order. Also, if the CSI sink pad is receiving a packed YUV
212 format, the capture device can capture a planar YUV format such as
213 YUV420.
214
215 The IDMAC channel at the IDMAC source pad also supports simple
216 interweave without motion compensation, which is activated if the source
217 pad's field type is sequential top-bottom or bottom-top, and the
218 requested capture interface field type is set to interlaced (t-b, b-t,
219 or unqualified interlaced). The capture interface will enforce the same
220 field order as the source pad field order (interlaced-bt if source pad
221 is seq-bt, interlaced-tb if source pad is seq-tb).
222
223 For events produced by ipuX_csiY, see ref:`imx_api_ipuX_csiY`.
224
225 Cropping in ipuX_csiY
226 ---------------------
227
228 The CSI supports cropping the incoming raw sensor frames. This is
229 implemented in the ipuX_csiY entities at the sink pad, using the
230 crop selection subdev API.
231
232 The CSI also supports fixed divide-by-two downscaling independently in
233 width and height. This is implemented in the ipuX_csiY entities at
234 the sink pad, using the compose selection subdev API.
235
236 The output rectangle at the ipuX_csiY source pad is the same as
237 the compose rectangle at the sink pad. So the source pad rectangle
238 cannot be negotiated, it must be set using the compose selection
239 API at sink pad (if /2 downscale is desired, otherwise source pad
240 rectangle is equal to incoming rectangle).
241
242 To give an example of crop and /2 downscale, this will crop a
243 1280x960 input frame to 640x480, and then /2 downscale in both
244 dimensions to 320x240 (assumes ipu1_csi0 is linked to ipu1_csi0_mux):
245
246 .. code-block:: none
247
248    media-ctl -V "'ipu1_csi0_mux':2[fmt:UYVY2X8/1280x960]"
249    media-ctl -V "'ipu1_csi0':0[crop:(0,0)/640x480]"
250    media-ctl -V "'ipu1_csi0':0[compose:(0,0)/320x240]"
251
252 Frame Skipping in ipuX_csiY
253 ---------------------------
254
255 The CSI supports frame rate decimation, via frame skipping. Frame
256 rate decimation is specified by setting the frame intervals at
257 sink and source pads. The ipuX_csiY entity then applies the best
258 frame skip setting to the CSI to achieve the desired frame rate
259 at the source pad.
260
261 The following example reduces an assumed incoming 60 Hz frame
262 rate by half at the IDMAC output source pad:
263
264 .. code-block:: none
265
266    media-ctl -V "'ipu1_csi0':0[fmt:UYVY2X8/640x480@1/60]"
267    media-ctl -V "'ipu1_csi0':2[fmt:UYVY2X8/640x480@1/30]"
268
269 Frame Interval Monitor in ipuX_csiY
270 -----------------------------------
271
272 See ref:`imx_api_FIM`.
273
274 ipuX_vdic
275 ---------
276
277 The VDIC carries out motion compensated de-interlacing, with three
278 motion compensation modes: low, medium, and high motion. The mode is
279 specified with the menu control V4L2_CID_DEINTERLACING_MODE. The VDIC
280 has two sink pads and a single source pad.
281
282 The direct sink pad receives from an ipuX_csiY direct pad. With this
283 link the VDIC can only operate in high motion mode.
284
285 When the IDMAC sink pad is activated, it receives from an output
286 or mem2mem device node. With this pipeline, the VDIC can also operate
287 in low and medium modes, because these modes require receiving
288 frames from memory buffers. Note that an output or mem2mem device
289 is not implemented yet, so this sink pad currently has no links.
290
291 The source pad routes to the IC pre-processing entity ipuX_ic_prp.
292
293 ipuX_ic_prp
294 -----------
295
296 This is the IC pre-processing entity. It acts as a router, routing
297 data from its sink pad to one or both of its source pads.
298
299 This entity has a single sink pad. The sink pad can receive from the
300 ipuX_csiY direct pad, or from ipuX_vdic.
301
302 This entity has two source pads. One source pad routes to the
303 pre-process encode task entity (ipuX_ic_prpenc), the other to the
304 pre-process viewfinder task entity (ipuX_ic_prpvf). Both source pads
305 can be activated at the same time if the sink pad is receiving from
306 ipuX_csiY. Only the source pad to the pre-process viewfinder task entity
307 can be activated if the sink pad is receiving from ipuX_vdic (frames
308 from the VDIC can only be processed by the pre-process viewfinder task).
309
310 ipuX_ic_prpenc
311 --------------
312
313 This is the IC pre-processing encode entity. It has a single sink
314 pad from ipuX_ic_prp, and a single source pad. The source pad is
315 routed to a capture device node, with a node name of the format
316 "ipuX_ic_prpenc capture".
317
318 This entity performs the IC pre-process encode task operations:
319 color-space conversion, resizing (downscaling and upscaling),
320 horizontal and vertical flip, and 90/270 degree rotation. Flip
321 and rotation are provided via standard V4L2 controls.
322
323 Like the ipuX_csiY IDMAC source, this entity also supports simple
324 de-interlace without motion compensation, and pixel reordering.
325
326 ipuX_ic_prpvf
327 -------------
328
329 This is the IC pre-processing viewfinder entity. It has a single sink
330 pad from ipuX_ic_prp, and a single source pad. The source pad is routed
331 to a capture device node, with a node name of the format
332 "ipuX_ic_prpvf capture".
333
334 This entity is identical in operation to ipuX_ic_prpenc, with the same
335 resizing and CSC operations and flip/rotation controls. It will receive
336 and process de-interlaced frames from the ipuX_vdic if ipuX_ic_prp is
337 receiving from ipuX_vdic.
338
339 Like the ipuX_csiY IDMAC source, this entity supports simple
340 interweaving without motion compensation. However, note that if the
341 ipuX_vdic is included in the pipeline (ipuX_ic_prp is receiving from
342 ipuX_vdic), it's not possible to use interweave in ipuX_ic_prpvf,
343 since the ipuX_vdic has already carried out de-interlacing (with
344 motion compensation) and therefore the field type output from
345 ipuX_vdic can only be none (progressive).
346
347 Capture Pipelines
348 -----------------
349
350 The following describe the various use-cases supported by the pipelines.
351
352 The links shown do not include the backend sensor, video mux, or mipi
353 csi-2 receiver links. This depends on the type of sensor interface
354 (parallel or mipi csi-2). So these pipelines begin with:
355
356 sensor -> ipuX_csiY_mux -> ...
357
358 for parallel sensors, or:
359
360 sensor -> imx6-mipi-csi2 -> (ipuX_csiY_mux) -> ...
361
362 for mipi csi-2 sensors. The imx6-mipi-csi2 receiver may need to route
363 to the video mux (ipuX_csiY_mux) before sending to the CSI, depending
364 on the mipi csi-2 virtual channel, hence ipuX_csiY_mux is shown in
365 parenthesis.
366
367 Unprocessed Video Capture:
368 --------------------------
369
370 Send frames directly from sensor to camera device interface node, with
371 no conversions, via ipuX_csiY IDMAC source pad:
372
373 -> ipuX_csiY:2 -> ipuX_csiY capture
374
375 IC Direct Conversions:
376 ----------------------
377
378 This pipeline uses the preprocess encode entity to route frames directly
379 from the CSI to the IC, to carry out scaling up to 1024x1024 resolution,
380 CSC, flipping, and image rotation:
381
382 -> ipuX_csiY:1 -> 0:ipuX_ic_prp:1 -> 0:ipuX_ic_prpenc:1 -> ipuX_ic_prpenc capture
383
384 Motion Compensated De-interlace:
385 --------------------------------
386
387 This pipeline routes frames from the CSI direct pad to the VDIC entity to
388 support motion-compensated de-interlacing (high motion mode only),
389 scaling up to 1024x1024, CSC, flip, and rotation:
390
391 -> ipuX_csiY:1 -> 0:ipuX_vdic:2 -> 0:ipuX_ic_prp:2 -> 0:ipuX_ic_prpvf:1 -> ipuX_ic_prpvf capture
392
393
394 Usage Notes
395 -----------
396
397 To aid in configuration and for backward compatibility with V4L2
398 applications that access controls only from video device nodes, the
399 capture device interfaces inherit controls from the active entities
400 in the current pipeline, so controls can be accessed either directly
401 from the subdev or from the active capture device interface. For
402 example, the FIM controls are available either from the ipuX_csiY
403 subdevs or from the active capture device.
404
405 The following are specific usage notes for the Sabre* reference
406 boards:
407
408
409 i.MX6Q SabreLite with OV5642 and OV5640
410 ---------------------------------------
411
412 This platform requires the OmniVision OV5642 module with a parallel
413 camera interface, and the OV5640 module with a MIPI CSI-2
414 interface. Both modules are available from Boundary Devices:
415
416 - https://boundarydevices.com/product/nit6x_5mp
417 - https://boundarydevices.com/product/nit6x_5mp_mipi
418
419 Note that if only one camera module is available, the other sensor
420 node can be disabled in the device tree.
421
422 The OV5642 module is connected to the parallel bus input on the i.MX
423 internal video mux to IPU1 CSI0. It's i2c bus connects to i2c bus 2.
424
425 The MIPI CSI-2 OV5640 module is connected to the i.MX internal MIPI CSI-2
426 receiver, and the four virtual channel outputs from the receiver are
427 routed as follows: vc0 to the IPU1 CSI0 mux, vc1 directly to IPU1 CSI1,
428 vc2 directly to IPU2 CSI0, and vc3 to the IPU2 CSI1 mux. The OV5640 is
429 also connected to i2c bus 2 on the SabreLite, therefore the OV5642 and
430 OV5640 must not share the same i2c slave address.
431
432 The following basic example configures unprocessed video capture
433 pipelines for both sensors. The OV5642 is routed to ipu1_csi0, and
434 the OV5640, transmitting on MIPI CSI-2 virtual channel 1 (which is
435 imx6-mipi-csi2 pad 2), is routed to ipu1_csi1. Both sensors are
436 configured to output 640x480, and the OV5642 outputs YUYV2X8, the
437 OV5640 UYVY2X8:
438
439 .. code-block:: none
440
441    # Setup links for OV5642
442    media-ctl -l "'ov5642 1-0042':0 -> 'ipu1_csi0_mux':1[1]"
443    media-ctl -l "'ipu1_csi0_mux':2 -> 'ipu1_csi0':0[1]"
444    media-ctl -l "'ipu1_csi0':2 -> 'ipu1_csi0 capture':0[1]"
445    # Setup links for OV5640
446    media-ctl -l "'ov5640 1-0040':0 -> 'imx6-mipi-csi2':0[1]"
447    media-ctl -l "'imx6-mipi-csi2':2 -> 'ipu1_csi1':0[1]"
448    media-ctl -l "'ipu1_csi1':2 -> 'ipu1_csi1 capture':0[1]"
449    # Configure pads for OV5642 pipeline
450    media-ctl -V "'ov5642 1-0042':0 [fmt:YUYV2X8/640x480 field:none]"
451    media-ctl -V "'ipu1_csi0_mux':2 [fmt:YUYV2X8/640x480 field:none]"
452    media-ctl -V "'ipu1_csi0':2 [fmt:AYUV32/640x480 field:none]"
453    # Configure pads for OV5640 pipeline
454    media-ctl -V "'ov5640 1-0040':0 [fmt:UYVY2X8/640x480 field:none]"
455    media-ctl -V "'imx6-mipi-csi2':2 [fmt:UYVY2X8/640x480 field:none]"
456    media-ctl -V "'ipu1_csi1':2 [fmt:AYUV32/640x480 field:none]"
457
458 Streaming can then begin independently on the capture device nodes
459 "ipu1_csi0 capture" and "ipu1_csi1 capture". The v4l2-ctl tool can
460 be used to select any supported YUV pixelformat on the capture device
461 nodes, including planar.
462
463 i.MX6Q SabreAuto with ADV7180 decoder
464 -------------------------------------
465
466 On the i.MX6Q SabreAuto, an on-board ADV7180 SD decoder is connected to the
467 parallel bus input on the internal video mux to IPU1 CSI0.
468
469 The following example configures a pipeline to capture from the ADV7180
470 video decoder, assuming NTSC 720x480 input signals, using simple
471 interweave (unconverted and without motion compensation). The adv7180
472 must output sequential or alternating fields (field type 'seq-bt' for
473 NTSC, or 'alternate'):
474
475 .. code-block:: none
476
477    # Setup links
478    media-ctl -l "'adv7180 3-0021':0 -> 'ipu1_csi0_mux':1[1]"
479    media-ctl -l "'ipu1_csi0_mux':2 -> 'ipu1_csi0':0[1]"
480    media-ctl -l "'ipu1_csi0':2 -> 'ipu1_csi0 capture':0[1]"
481    # Configure pads
482    media-ctl -V "'adv7180 3-0021':0 [fmt:UYVY2X8/720x480 field:seq-bt]"
483    media-ctl -V "'ipu1_csi0_mux':2 [fmt:UYVY2X8/720x480]"
484    media-ctl -V "'ipu1_csi0':2 [fmt:AYUV32/720x480]"
485    # Configure "ipu1_csi0 capture" interface (assumed at /dev/video4)
486    v4l2-ctl -d4 --set-fmt-video=field=interlaced_bt
487
488 Streaming can then begin on /dev/video4. The v4l2-ctl tool can also be
489 used to select any supported YUV pixelformat on /dev/video4.
490
491 This example configures a pipeline to capture from the ADV7180
492 video decoder, assuming PAL 720x576 input signals, with Motion
493 Compensated de-interlacing. The adv7180 must output sequential or
494 alternating fields (field type 'seq-tb' for PAL, or 'alternate').
495
496 .. code-block:: none
497
498    # Setup links
499    media-ctl -l "'adv7180 3-0021':0 -> 'ipu1_csi0_mux':1[1]"
500    media-ctl -l "'ipu1_csi0_mux':2 -> 'ipu1_csi0':0[1]"
501    media-ctl -l "'ipu1_csi0':1 -> 'ipu1_vdic':0[1]"
502    media-ctl -l "'ipu1_vdic':2 -> 'ipu1_ic_prp':0[1]"
503    media-ctl -l "'ipu1_ic_prp':2 -> 'ipu1_ic_prpvf':0[1]"
504    media-ctl -l "'ipu1_ic_prpvf':1 -> 'ipu1_ic_prpvf capture':0[1]"
505    # Configure pads
506    media-ctl -V "'adv7180 3-0021':0 [fmt:UYVY2X8/720x576 field:seq-tb]"
507    media-ctl -V "'ipu1_csi0_mux':2 [fmt:UYVY2X8/720x576]"
508    media-ctl -V "'ipu1_csi0':1 [fmt:AYUV32/720x576]"
509    media-ctl -V "'ipu1_vdic':2 [fmt:AYUV32/720x576 field:none]"
510    media-ctl -V "'ipu1_ic_prp':2 [fmt:AYUV32/720x576 field:none]"
511    media-ctl -V "'ipu1_ic_prpvf':1 [fmt:AYUV32/720x576 field:none]"
512    # Configure "ipu1_ic_prpvf capture" interface (assumed at /dev/video2)
513    v4l2-ctl -d2 --set-fmt-video=field=none
514
515 Streaming can then begin on /dev/video2. The v4l2-ctl tool can also be
516 used to select any supported YUV pixelformat on /dev/video2.
517
518 This platform accepts Composite Video analog inputs to the ADV7180 on
519 Ain1 (connector J42).
520
521 i.MX6DL SabreAuto with ADV7180 decoder
522 --------------------------------------
523
524 On the i.MX6DL SabreAuto, an on-board ADV7180 SD decoder is connected to the
525 parallel bus input on the internal video mux to IPU1 CSI0.
526
527 The following example configures a pipeline to capture from the ADV7180
528 video decoder, assuming NTSC 720x480 input signals, using simple
529 interweave (unconverted and without motion compensation). The adv7180
530 must output sequential or alternating fields (field type 'seq-bt' for
531 NTSC, or 'alternate'):
532
533 .. code-block:: none
534
535    # Setup links
536    media-ctl -l "'adv7180 4-0021':0 -> 'ipu1_csi0_mux':4[1]"
537    media-ctl -l "'ipu1_csi0_mux':5 -> 'ipu1_csi0':0[1]"
538    media-ctl -l "'ipu1_csi0':2 -> 'ipu1_csi0 capture':0[1]"
539    # Configure pads
540    media-ctl -V "'adv7180 4-0021':0 [fmt:UYVY2X8/720x480 field:seq-bt]"
541    media-ctl -V "'ipu1_csi0_mux':5 [fmt:UYVY2X8/720x480]"
542    media-ctl -V "'ipu1_csi0':2 [fmt:AYUV32/720x480]"
543    # Configure "ipu1_csi0 capture" interface (assumed at /dev/video0)
544    v4l2-ctl -d0 --set-fmt-video=field=interlaced_bt
545
546 Streaming can then begin on /dev/video0. The v4l2-ctl tool can also be
547 used to select any supported YUV pixelformat on /dev/video0.
548
549 This example configures a pipeline to capture from the ADV7180
550 video decoder, assuming PAL 720x576 input signals, with Motion
551 Compensated de-interlacing. The adv7180 must output sequential or
552 alternating fields (field type 'seq-tb' for PAL, or 'alternate').
553
554 .. code-block:: none
555
556    # Setup links
557    media-ctl -l "'adv7180 4-0021':0 -> 'ipu1_csi0_mux':4[1]"
558    media-ctl -l "'ipu1_csi0_mux':5 -> 'ipu1_csi0':0[1]"
559    media-ctl -l "'ipu1_csi0':1 -> 'ipu1_vdic':0[1]"
560    media-ctl -l "'ipu1_vdic':2 -> 'ipu1_ic_prp':0[1]"
561    media-ctl -l "'ipu1_ic_prp':2 -> 'ipu1_ic_prpvf':0[1]"
562    media-ctl -l "'ipu1_ic_prpvf':1 -> 'ipu1_ic_prpvf capture':0[1]"
563    # Configure pads
564    media-ctl -V "'adv7180 4-0021':0 [fmt:UYVY2X8/720x576 field:seq-tb]"
565    media-ctl -V "'ipu1_csi0_mux':5 [fmt:UYVY2X8/720x576]"
566    media-ctl -V "'ipu1_csi0':1 [fmt:AYUV32/720x576]"
567    media-ctl -V "'ipu1_vdic':2 [fmt:AYUV32/720x576 field:none]"
568    media-ctl -V "'ipu1_ic_prp':2 [fmt:AYUV32/720x576 field:none]"
569    media-ctl -V "'ipu1_ic_prpvf':1 [fmt:AYUV32/720x576 field:none]"
570    # Configure "ipu1_ic_prpvf capture" interface (assumed at /dev/video2)
571    v4l2-ctl -d2 --set-fmt-video=field=none
572
573 Streaming can then begin on /dev/video2. The v4l2-ctl tool can also be
574 used to select any supported YUV pixelformat on /dev/video2.
575
576 This platform accepts Composite Video analog inputs to the ADV7180 on
577 Ain1 (connector J42).
578
579 i.MX6Q SabreSD with MIPI CSI-2 OV5640
580 -------------------------------------
581
582 Similarly to i.MX6Q SabreLite, the i.MX6Q SabreSD supports a parallel
583 interface OV5642 module on IPU1 CSI0, and a MIPI CSI-2 OV5640
584 module. The OV5642 connects to i2c bus 1 and the OV5640 to i2c bus 2.
585
586 The device tree for SabreSD includes OF graphs for both the parallel
587 OV5642 and the MIPI CSI-2 OV5640, but as of this writing only the MIPI
588 CSI-2 OV5640 has been tested, so the OV5642 node is currently disabled.
589 The OV5640 module connects to MIPI connector J5. The NXP part number
590 for the OV5640 module that connects to the SabreSD board is H120729.
591
592 The following example configures unprocessed video capture pipeline to
593 capture from the OV5640, transmitting on MIPI CSI-2 virtual channel 0:
594
595 .. code-block:: none
596
597    # Setup links
598    media-ctl -l "'ov5640 1-003c':0 -> 'imx6-mipi-csi2':0[1]"
599    media-ctl -l "'imx6-mipi-csi2':1 -> 'ipu1_csi0_mux':0[1]"
600    media-ctl -l "'ipu1_csi0_mux':2 -> 'ipu1_csi0':0[1]"
601    media-ctl -l "'ipu1_csi0':2 -> 'ipu1_csi0 capture':0[1]"
602    # Configure pads
603    media-ctl -V "'ov5640 1-003c':0 [fmt:UYVY2X8/640x480]"
604    media-ctl -V "'imx6-mipi-csi2':1 [fmt:UYVY2X8/640x480]"
605    media-ctl -V "'ipu1_csi0_mux':0 [fmt:UYVY2X8/640x480]"
606    media-ctl -V "'ipu1_csi0':0 [fmt:AYUV32/640x480]"
607
608 Streaming can then begin on "ipu1_csi0 capture" node. The v4l2-ctl
609 tool can be used to select any supported pixelformat on the capture
610 device node.
611
612 To determine what is the /dev/video node correspondent to
613 "ipu1_csi0 capture":
614
615 .. code-block:: none
616
617    media-ctl -e "ipu1_csi0 capture"
618    /dev/video0
619
620 /dev/video0 is the streaming element in this case.
621
622 Starting the streaming via v4l2-ctl:
623
624 .. code-block:: none
625
626    v4l2-ctl --stream-mmap -d /dev/video0
627
628 Starting the streaming via Gstreamer and sending the content to the display:
629
630 .. code-block:: none
631
632    gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! kmssink
633
634 The following example configures a direct conversion pipeline to capture
635 from the OV5640, transmitting on MIPI CSI-2 virtual channel 0. It also
636 shows colorspace conversion and scaling at IC output.
637
638 .. code-block:: none
639
640    # Setup links
641    media-ctl -l "'ov5640 1-003c':0 -> 'imx6-mipi-csi2':0[1]"
642    media-ctl -l "'imx6-mipi-csi2':1 -> 'ipu1_csi0_mux':0[1]"
643    media-ctl -l "'ipu1_csi0_mux':2 -> 'ipu1_csi0':0[1]"
644    media-ctl -l "'ipu1_csi0':1 -> 'ipu1_ic_prp':0[1]"
645    media-ctl -l "'ipu1_ic_prp':1 -> 'ipu1_ic_prpenc':0[1]"
646    media-ctl -l "'ipu1_ic_prpenc':1 -> 'ipu1_ic_prpenc capture':0[1]"
647    # Configure pads
648    media-ctl -V "'ov5640 1-003c':0 [fmt:UYVY2X8/640x480]"
649    media-ctl -V "'imx6-mipi-csi2':1 [fmt:UYVY2X8/640x480]"
650    media-ctl -V "'ipu1_csi0_mux':2 [fmt:UYVY2X8/640x480]"
651    media-ctl -V "'ipu1_csi0':1 [fmt:AYUV32/640x480]"
652    media-ctl -V "'ipu1_ic_prp':1 [fmt:AYUV32/640x480]"
653    media-ctl -V "'ipu1_ic_prpenc':1 [fmt:ARGB8888_1X32/800x600]"
654    # Set a format at the capture interface
655    v4l2-ctl -d /dev/video1 --set-fmt-video=pixelformat=RGB3
656
657 Streaming can then begin on "ipu1_ic_prpenc capture" node.
658
659 To determine what is the /dev/video node correspondent to
660 "ipu1_ic_prpenc capture":
661
662 .. code-block:: none
663
664    media-ctl -e "ipu1_ic_prpenc capture"
665    /dev/video1
666
667
668 /dev/video1 is the streaming element in this case.
669
670 Starting the streaming via v4l2-ctl:
671
672 .. code-block:: none
673
674    v4l2-ctl --stream-mmap -d /dev/video1
675
676 Starting the streaming via Gstreamer and sending the content to the display:
677
678 .. code-block:: none
679
680    gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video1 ! kmssink
681
682 Known Issues
683 ------------
684
685 1. When using 90 or 270 degree rotation control at capture resolutions
686    near the IC resizer limit of 1024x1024, and combined with planar
687    pixel formats (YUV420, YUV422p), frame capture will often fail with
688    no end-of-frame interrupts from the IDMAC channel. To work around
689    this, use lower resolution and/or packed formats (YUYV, RGB3, etc.)
690    when 90 or 270 rotations are needed.
691
692
693 File list
694 ---------
695
696 drivers/staging/media/imx/
697 include/media/imx.h
698 include/linux/imx-media.h
699
700 References
701 ----------
702
703 .. [#f1] http://www.nxp.com/assets/documents/data/en/reference-manuals/IMX6DQRM.pdf
704 .. [#f2] http://www.nxp.com/assets/documents/data/en/reference-manuals/IMX6SDLRM.pdf
705
706
707 Authors
708 -------
709
710 - Steve Longerbeam <steve_longerbeam@mentor.com>
711 - Philipp Zabel <kernel@pengutronix.de>
712 - Russell King <linux@armlinux.org.uk>
713
714 Copyright (C) 2012-2017 Mentor Graphics Inc.