drivers/staging/media/atomisp/pci/sh_css_defs.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * Support for Intel Camera Imaging ISP subsystem.
   4  * Copyright (c) 2015, Intel Corporation.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   7  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
   8  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
  11  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  12  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  13  * more details.
  14  */
  15
  16 #ifndef _SH_CSS_DEFS_H_
  17 #define _SH_CSS_DEFS_H_
  18
  19 #include "isp.h"
  20
  21 /*#include "vamem.h"*/ /* Cannot include for VAMEM properties this file is visible on ISP -> pipeline generator */
  22
  23 #include "math_support.h"       /* max(), min, etc etc */
  24
  25 /* ID's for refcount */
  26 #define IA_CSS_REFCOUNT_PARAM_SET_POOL  0xCAFE0001
  27 #define IA_CSS_REFCOUNT_PARAM_BUFFER    0xCAFE0002
  28
  29 /* Digital Image Stabilization */
  30 #define SH_CSS_DIS_DECI_FACTOR_LOG2       6
  31
  32 /* UV offset: 1:uv=-128...127, 0:uv=0...255 */
  33 #define SH_CSS_UV_OFFSET_IS_0             0
  34
  35 /* Bits of bayer is adjusted as 13 in ISP */
  36 #define SH_CSS_BAYER_BITS                 13
  37
  38 /* Max value of bayer data (unsigned 13bit in ISP) */
  39 #define SH_CSS_BAYER_MAXVAL               ((1U << SH_CSS_BAYER_BITS) - 1)
  40
  41 /* Bits of yuv in ISP */
  42 #define SH_CSS_ISP_YUV_BITS               8
  43
  44 #define SH_CSS_DP_GAIN_SHIFT              5
  45 #define SH_CSS_BNR_GAIN_SHIFT             13
  46 #define SH_CSS_YNR_GAIN_SHIFT             13
  47 #define SH_CSS_AE_YCOEF_SHIFT             13
  48 #define SH_CSS_AF_FIR_SHIFT               13
  49 #define SH_CSS_YEE_DETAIL_GAIN_SHIFT      8  /* [u5.8] */
  50 #define SH_CSS_YEE_SCALE_SHIFT            8
  51 #define SH_CSS_TNR_COEF_SHIFT             13
  52 #define SH_CSS_MACC_COEF_SHIFT            11 /* [s2.11] for ISP1 */
  53 #define SH_CSS_MACC2_COEF_SHIFT           13 /* [s[exp].[13-exp]] for ISP2 */
  54 #define SH_CSS_DIS_COEF_SHIFT             13
  55
  56 /* enumeration of the bayer downscale factors. When a binary supports multiple
  57  * factors, the OR of these defines is used to build the mask of supported
  58  * factors. The BDS factor is used in pre-processor expressions so we cannot
  59  * use an enum here. */
  60 #define SH_CSS_BDS_FACTOR_1_00  (0)
  61 #define SH_CSS_BDS_FACTOR_1_25  (1)
  62 #define SH_CSS_BDS_FACTOR_1_50  (2)
  63 #define SH_CSS_BDS_FACTOR_2_00  (3)
  64 #define SH_CSS_BDS_FACTOR_2_25  (4)
  65 #define SH_CSS_BDS_FACTOR_2_50  (5)
  66 #define SH_CSS_BDS_FACTOR_3_00  (6)
  67 #define SH_CSS_BDS_FACTOR_4_00  (7)
  68 #define SH_CSS_BDS_FACTOR_4_50  (8)
  69 #define SH_CSS_BDS_FACTOR_5_00  (9)
  70 #define SH_CSS_BDS_FACTOR_6_00  (10)
  71 #define SH_CSS_BDS_FACTOR_8_00  (11)
  72 #define NUM_BDS_FACTORS         (12)
  73
  74 #define PACK_BDS_FACTOR(factor) (1 << (factor))
  75
  76 /* Following macros should match with the type enum ia_css_pipe_version in
  77  * ia_css_pipe_public.h. The reason to add these macros is that enum type
  78  * will be evaluted to 0 in preprocessing time. */
  79 #define SH_CSS_ISP_PIPE_VERSION_1       1
  80 #define SH_CSS_ISP_PIPE_VERSION_2_2     2
  81 #define SH_CSS_ISP_PIPE_VERSION_2_6_1   3
  82 #define SH_CSS_ISP_PIPE_VERSION_2_7     4
  83
  84 /*--------------- sRGB Gamma -----------------
  85 CCM        : YCgCo[0,8191] -> RGB[0,4095]
  86 sRGB Gamma : RGB  [0,4095] -> RGB[0,8191]
  87 CSC        : RGB  [0,8191] -> YUV[0,8191]
  88
  89 CCM:
  90 Y[0,8191],CgCo[-4096,4095],coef[-8192,8191] -> RGB[0,4095]
  91
  92 sRGB Gamma:
  93 RGB[0,4095] -(interpolation step16)-> RGB[0,255] -(LUT 12bit)-> RGB[0,4095] -> RGB[0,8191]
  94
  95 CSC:
  96 RGB[0,8191],coef[-8192,8191] -> RGB[0,8191]
  97 --------------------------------------------*/
  98 /* Bits of input/output of sRGB Gamma */
  99 #define SH_CSS_RGB_GAMMA_INPUT_BITS       12 /* [0,4095] */
 100 #define SH_CSS_RGB_GAMMA_OUTPUT_BITS      13 /* [0,8191] */
 101
 102 /* Bits of fractional part of interpolation in vamem, [0,4095]->[0,255] */
 103 #define SH_CSS_RGB_GAMMA_FRAC_BITS        \
 104         (SH_CSS_RGB_GAMMA_INPUT_BITS - SH_CSS_ISP_RGB_GAMMA_TABLE_SIZE_LOG2)
 105 #define SH_CSS_RGB_GAMMA_ONE              BIT(SH_CSS_RGB_GAMMA_FRAC_BITS)
 106
 107 /* Bits of input of CCM,  = 13, Y[0,8191],CgCo[-4096,4095] */
 108 #define SH_CSS_YUV2RGB_CCM_INPUT_BITS     SH_CSS_BAYER_BITS
 109
 110 /* Bits of output of CCM,  = 12, RGB[0,4095] */
 111 #define SH_CSS_YUV2RGB_CCM_OUTPUT_BITS    SH_CSS_RGB_GAMMA_INPUT_BITS
 112
 113 /* Maximum value of output of CCM */
 114 #define SH_CSS_YUV2RGB_CCM_MAX_OUTPUT     \
 115         ((1 << SH_CSS_YUV2RGB_CCM_OUTPUT_BITS) - 1)
 116
 117 #define SH_CSS_NUM_INPUT_BUF_LINES        4
 118
 119 /* Left cropping only applicable for sufficiently large nway */
 120 #define SH_CSS_MAX_LEFT_CROPPING          12
 121 #define SH_CSS_MAX_TOP_CROPPING           12
 122
 123 #define SH_CSS_SP_MAX_WIDTH               1280
 124
 125 /* This is the maximum grid we can handle in the ISP binaries.
 126  * The host code makes sure no bigger grid is ever selected. */
 127 #define SH_CSS_MAX_BQ_GRID_WIDTH          80
 128 #define SH_CSS_MAX_BQ_GRID_HEIGHT         60
 129
 130 /* The minimum dvs envelope is 12x12(for IPU2) to make sure the
 131  * invalid rows/columns that result from filter initialization are skipped. */
 132 #define SH_CSS_MIN_DVS_ENVELOPE           12U
 133
 134 /* The FPGA system (vec_nelems == 16) only supports upto 5MP */
 135 #define SH_CSS_MAX_SENSOR_WIDTH           4608
 136 #define SH_CSS_MAX_SENSOR_HEIGHT          3450
 137
 138 /* Limited to reduce vmem pressure */
 139 #if ISP_VMEM_DEPTH >= 3072
 140 #define SH_CSS_MAX_CONTINUOUS_SENSOR_WIDTH  SH_CSS_MAX_SENSOR_WIDTH
 141 #define SH_CSS_MAX_CONTINUOUS_SENSOR_HEIGHT SH_CSS_MAX_SENSOR_HEIGHT
 142 #else
 143 #define SH_CSS_MAX_CONTINUOUS_SENSOR_WIDTH  3264
 144 #define SH_CSS_MAX_CONTINUOUS_SENSOR_HEIGHT 2448
 145 #endif
 146 /* When using bayer decimation */
 147 /*
 148 #define SH_CSS_MAX_CONTINUOUS_SENSOR_WIDTH_DEC  4224
 149 #define SH_CSS_MAX_CONTINUOUS_SENSOR_HEIGHT_DEC 3168
 150 */
 151 #define SH_CSS_MAX_CONTINUOUS_SENSOR_WIDTH_DEC  SH_CSS_MAX_SENSOR_WIDTH
 152 #define SH_CSS_MAX_CONTINUOUS_SENSOR_HEIGHT_DEC SH_CSS_MAX_SENSOR_HEIGHT
 153
 154 #define SH_CSS_MIN_SENSOR_WIDTH           2
 155 #define SH_CSS_MIN_SENSOR_HEIGHT          2
 156
 157 /*
 158 #define SH_CSS_MAX_VF_WIDTH_DEC               1920
 159 #define SH_CSS_MAX_VF_HEIGHT_DEC              1080
 160 */
 161 #define SH_CSS_MAX_VF_WIDTH_DEC               SH_CSS_MAX_VF_WIDTH
 162 #define SH_CSS_MAX_VF_HEIGHT_DEC              SH_CSS_MAX_VF_HEIGHT
 163
 164 /* We use 16 bits per coordinate component, including integer
 165    and fractional bits */
 166 #define SH_CSS_MORPH_TABLE_GRID               ISP_VEC_NELEMS
 167 #define SH_CSS_MORPH_TABLE_ELEM_BYTES         2
 168 #define SH_CSS_MORPH_TABLE_ELEMS_PER_DDR_WORD \
 169         (HIVE_ISP_DDR_WORD_BYTES / SH_CSS_MORPH_TABLE_ELEM_BYTES)
 170
 171 #define SH_CSS_MAX_SCTBL_WIDTH_PER_COLOR   (SH_CSS_MAX_BQ_GRID_WIDTH + 1)
 172 #define SH_CSS_MAX_SCTBL_HEIGHT_PER_COLOR   (SH_CSS_MAX_BQ_GRID_HEIGHT + 1)
 173
 174 #define SH_CSS_MAX_SCTBL_ALIGNED_WIDTH_PER_COLOR \
 175         CEIL_MUL(SH_CSS_MAX_SCTBL_WIDTH_PER_COLOR, ISP_VEC_NELEMS)
 176
 177 /* Each line of this table is aligned to the maximum line width. */
 178 #define SH_CSS_MAX_S3ATBL_WIDTH              SH_CSS_MAX_BQ_GRID_WIDTH
 179
 180 /* Video mode specific DVS define */
 181 /* The video binary supports a delay of 1 or 2 frames */
 182 #define MAX_DVS_FRAME_DELAY             2
 183 /* +1 because DVS reads the previous and writes the current frame concurrently */
 184 #define MAX_NUM_VIDEO_DELAY_FRAMES      (MAX_DVS_FRAME_DELAY + 1)
 185
 186 #define NUM_VIDEO_TNR_FRAMES            2
 187
 188 /* Note that this is the define used to configure all data structures common for all modes */
 189 /* It should be equal or bigger to the max number of DVS frames for all possible modes */
 190 /* Rules: these implement logic shared between the host code and ISP firmware.
 191    The ISP firmware needs these rules to be applied at pre-processor time,
 192    that's why these are macros, not functions. */
 193 #define _ISP_BQS(num)  ((num) / 2)
 194 #define _ISP_VECS(width) CEIL_DIV(width, ISP_VEC_NELEMS)
 195
 196 #define ISP_BQ_GRID_WIDTH(elements_per_line, deci_factor_log2) \
 197         CEIL_SHIFT(elements_per_line / 2,  deci_factor_log2)
 198 #define ISP_BQ_GRID_HEIGHT(lines_per_frame, deci_factor_log2) \
 199         CEIL_SHIFT(lines_per_frame / 2,  deci_factor_log2)
 200 #define ISP_C_VECTORS_PER_LINE(elements_per_line) \
 201         _ISP_VECS(elements_per_line / 2)
 202
 203 /* The morphing table is similar to the shading table in the sense that we
 204    have 1 more value than we have cells in the grid. */
 205 #define _ISP_MORPH_TABLE_WIDTH(int_width) \
 206         (CEIL_DIV(int_width, SH_CSS_MORPH_TABLE_GRID) + 1)
 207 #define _ISP_MORPH_TABLE_HEIGHT(int_height) \
 208         (CEIL_DIV(int_height, SH_CSS_MORPH_TABLE_GRID) + 1)
 209 #define _ISP_MORPH_TABLE_ALIGNED_WIDTH(width) \
 210         CEIL_MUL(_ISP_MORPH_TABLE_WIDTH(width), \
 211                  SH_CSS_MORPH_TABLE_ELEMS_PER_DDR_WORD)
 212
 213 #define _ISP_SCTBL_WIDTH_PER_COLOR(input_width, deci_factor_log2) \
 214         (ISP_BQ_GRID_WIDTH(input_width, deci_factor_log2) + 1)
 215 #define _ISP_SCTBL_HEIGHT(input_height, deci_factor_log2) \
 216         (ISP_BQ_GRID_HEIGHT(input_height, deci_factor_log2) + 1)
 217 #define _ISP_SCTBL_ALIGNED_WIDTH_PER_COLOR(input_width, deci_factor_log2) \
 218         CEIL_MUL(_ISP_SCTBL_WIDTH_PER_COLOR(input_width, deci_factor_log2), \
 219                  ISP_VEC_NELEMS)
 220
 221 /* To position the shading center grid point on the center of output image,
 222  * one more grid cell is needed as margin. */
 223 #define SH_CSS_SCTBL_CENTERING_MARGIN   1
 224
 225 /* The shading table width and height are the number of grids, not cells. The last grid should be counted. */
 226 #define SH_CSS_SCTBL_LAST_GRID_COUNT    1
 227
 228 /* Number of horizontal grids per color in the shading table. */
 229 #define _ISP2401_SCTBL_WIDTH_PER_COLOR(input_width, deci_factor_log2) \
 230         (ISP_BQ_GRID_WIDTH(input_width, deci_factor_log2) + \
 231         SH_CSS_SCTBL_CENTERING_MARGIN + SH_CSS_SCTBL_LAST_GRID_COUNT)
 232
 233 /* Number of vertical grids per color in the shading table. */
 234 #define _ISP2401_SCTBL_HEIGHT(input_height, deci_factor_log2) \
 235         (ISP_BQ_GRID_HEIGHT(input_height, deci_factor_log2) + \
 236         SH_CSS_SCTBL_CENTERING_MARGIN + SH_CSS_SCTBL_LAST_GRID_COUNT)
 237
 238 /* ISP2401: Legacy API: Number of horizontal grids per color in the shading table. */
 239 #define _ISP_SCTBL_LEGACY_WIDTH_PER_COLOR(input_width, deci_factor_log2) \
 240         (ISP_BQ_GRID_WIDTH(input_width, deci_factor_log2) + SH_CSS_SCTBL_LAST_GRID_COUNT)
 241
 242 /* ISP2401: Legacy API: Number of vertical grids per color in the shading table. */
 243 #define _ISP_SCTBL_LEGACY_HEIGHT(input_height, deci_factor_log2) \
 244         (ISP_BQ_GRID_HEIGHT(input_height, deci_factor_log2) + SH_CSS_SCTBL_LAST_GRID_COUNT)
 245
 246 /* *****************************************************************
 247  * Statistics for 3A (Auto Focus, Auto White Balance, Auto Exposure)
 248  * *****************************************************************/
 249 /* if left cropping is used, 3A statistics are also cropped by 2 vectors. */
 250 #define _ISP_S3ATBL_WIDTH(in_width, deci_factor_log2) \
 251         (_ISP_BQS(in_width) >> deci_factor_log2)
 252 #define _ISP_S3ATBL_HEIGHT(in_height, deci_factor_log2) \
 253         (_ISP_BQS(in_height) >> deci_factor_log2)
 254 #define _ISP_S3A_ELEMS_ISP_WIDTH(width, left_crop) \
 255         (width - ((left_crop) ? 2 * ISP_VEC_NELEMS : 0))
 256
 257 #define _ISP_S3ATBL_ISP_WIDTH(in_width, deci_factor_log2) \
 258         CEIL_SHIFT(_ISP_BQS(in_width), deci_factor_log2)
 259 #define _ISP_S3ATBL_ISP_HEIGHT(in_height, deci_factor_log2) \
 260         CEIL_SHIFT(_ISP_BQS(in_height), deci_factor_log2)
 261 #define ISP_S3ATBL_VECTORS \
 262         _ISP_VECS(SH_CSS_MAX_S3ATBL_WIDTH * \
 263                   (sizeof(struct ia_css_3a_output) / sizeof(int32_t)))
 264 #define ISP_S3ATBL_HI_LO_STRIDE \
 265         (ISP_S3ATBL_VECTORS * ISP_VEC_NELEMS)
 266 #define ISP_S3ATBL_HI_LO_STRIDE_BYTES \
 267         (sizeof(unsigned short) * ISP_S3ATBL_HI_LO_STRIDE)
 268
 269 /* Viewfinder support */
 270 #define __ISP_MAX_VF_OUTPUT_WIDTH(width, left_crop) \
 271         (width - 2 * ISP_VEC_NELEMS + ((left_crop) ? 2 * ISP_VEC_NELEMS : 0))
 272
 273 #define __ISP_VF_OUTPUT_WIDTH_VECS(out_width, vf_log_downscale) \
 274         (_ISP_VECS((out_width) >> (vf_log_downscale)))
 275
 276 #define _ISP_VF_OUTPUT_WIDTH(vf_out_vecs) ((vf_out_vecs) * ISP_VEC_NELEMS)
 277 #define _ISP_VF_OUTPUT_HEIGHT(out_height, vf_log_ds) \
 278         ((out_height) >> (vf_log_ds))
 279
 280 #define _ISP_LOG_VECTOR_STEP(mode) \
 281         ((mode) == IA_CSS_BINARY_MODE_CAPTURE_PP ? 2 : 1)
 282
 283 /* It is preferred to have not more than 2x scaling at one step
 284  * in GDC (assumption is for capture_pp and yuv_scale stages) */
 285 #define MAX_PREFERRED_YUV_DS_PER_STEP   2
 286
 287 /* Rules for computing the internal width. This is extremely complicated
 288  * and definitely needs to be commented and explained. */
 289 #define _ISP_LEFT_CROP_EXTRA(left_crop) ((left_crop) > 0 ? 2 * ISP_VEC_NELEMS : 0)
 290
 291 #define __ISP_MIN_INTERNAL_WIDTH(num_chunks, pipelining, mode) \
 292         ((num_chunks) * (pipelining) * (1 << _ISP_LOG_VECTOR_STEP(mode)) * \
 293          ISP_VEC_NELEMS)
 294
 295 #define __ISP_PADDED_OUTPUT_WIDTH(out_width, dvs_env_width, left_crop) \
 296         ((out_width) + MAX(dvs_env_width, _ISP_LEFT_CROP_EXTRA(left_crop)))
 297
 298 #define __ISP_CHUNK_STRIDE_ISP(mode) \
 299         ((1 << _ISP_LOG_VECTOR_STEP(mode)) * ISP_VEC_NELEMS)
 300
 301 #define __ISP_CHUNK_STRIDE_DDR(c_subsampling, num_chunks) \
 302         ((c_subsampling) * (num_chunks) * HIVE_ISP_DDR_WORD_BYTES)
 303 #define __ISP_INTERNAL_WIDTH(out_width, \
 304                              dvs_env_width, \
 305                              left_crop, \
 306                              mode, \
 307                              c_subsampling, \
 308                              num_chunks, \
 309                              pipelining) \
 310         CEIL_MUL2(CEIL_MUL2(MAX(__ISP_PADDED_OUTPUT_WIDTH(out_width, \
 311                                                             dvs_env_width, \
 312                                                             left_crop), \
 313                                   __ISP_MIN_INTERNAL_WIDTH(num_chunks, \
 314                                                            pipelining, \
 315                                                            mode) \
 316                                  ), \
 317                           __ISP_CHUNK_STRIDE_ISP(mode) \
 318                          ), \
 319                  __ISP_CHUNK_STRIDE_DDR(c_subsampling, num_chunks) \
 320                 )
 321
 322 #define __ISP_INTERNAL_HEIGHT(out_height, dvs_env_height, top_crop) \
 323         ((out_height) + (dvs_env_height) + top_crop)
 324
 325 /* @GC: Input can be up to sensor resolution when either bayer downscaling
 326  *      or raw binning is enabled.
 327  *      Also, during continuous mode, we need to align to 4*NWAY since input
 328  *      should support binning */
 329 #define _ISP_MAX_INPUT_WIDTH(max_internal_width, enable_ds, enable_fixed_bayer_ds, enable_raw_bin, \
 330                                 enable_continuous) \
 331         ((enable_ds) ? \
 332            SH_CSS_MAX_SENSOR_WIDTH :\
 333          (enable_fixed_bayer_ds) ? \
 334            CEIL_MUL(SH_CSS_MAX_CONTINUOUS_SENSOR_WIDTH_DEC, 4 * ISP_VEC_NELEMS) : \
 335          (enable_raw_bin) ? \
 336            CEIL_MUL(SH_CSS_MAX_CONTINUOUS_SENSOR_WIDTH, 4 * ISP_VEC_NELEMS) : \
 337          (enable_continuous) ? \
 338            SH_CSS_MAX_CONTINUOUS_SENSOR_WIDTH \
 339            : max_internal_width)
 340
 341 #define _ISP_INPUT_WIDTH(internal_width, ds_input_width, enable_ds) \
 342         ((enable_ds) ? (ds_input_width) : (internal_width))
 343
 344 #define _ISP_MAX_INPUT_HEIGHT(max_internal_height, enable_ds, enable_fixed_bayer_ds, enable_raw_bin, \
 345                                 enable_continuous) \
 346         ((enable_ds) ? \
 347            SH_CSS_MAX_SENSOR_HEIGHT :\
 348          (enable_fixed_bayer_ds) ? \
 349            SH_CSS_MAX_CONTINUOUS_SENSOR_HEIGHT_DEC : \
 350          (enable_raw_bin || enable_continuous) ? \
 351            SH_CSS_MAX_CONTINUOUS_SENSOR_HEIGHT \
 352            : max_internal_height)
 353
 354 #define _ISP_INPUT_HEIGHT(internal_height, ds_input_height, enable_ds) \
 355         ((enable_ds) ? (ds_input_height) : (internal_height))
 356
 357 #define SH_CSS_MAX_STAGES 8 /* primary_stage[1-6], capture_pp, vf_pp */
 358
 359 /* For CSI2+ input system, it requires extra paddinga from vmem */
 360 #define _ISP_EXTRA_PADDING_VECS 0
 361
 362 #endif /* _SH_CSS_DEFS_H_ */