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# KL630 Host Stream 技術報告
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## 目錄
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1. [系統概覽](#1-系統概覽)
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2. [硬體架構](#2-硬體架構)
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3. [軟體管線架構](#3-軟體管線架構)
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4. [IMX662 DOL-HDR 雙曝光 ISP](#4-imx662-dol-hdr-雙曝光-isp)
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5. [程式碼結構詳解](#5-程式碼結構詳解)
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6. [從零開始：新裝置完整部署流程](#6-從零開始新裝置完整部署流程)
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7. [常見問題排查](#7-常見問題排查)
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8. [關鍵參數速查表](#8-關鍵參數速查表)
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9. [STDC 語義分割邏輯詳解](#9-stdc-語義分割邏輯詳解)
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10. [下一階段：高爾夫球車警示與煞車控制](#10-下一階段高爾夫球車警示與煞車控制)
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## 1. 系統概覽
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本專案在 Kneron KL630 AI SoC 上實現一個完整的即時視覺 AI 推論管線：
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IMX662 魚眼攝影機 (DOL-HDR 雙曝光)
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KL630 ISP / IFP
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(去馬賽克、AWB、AE、色調映射)
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│
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VMF 影像管線 (YM12 planar YUV420)
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├── Stream 0: 1920×1080 → H.264 → RTSP
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└── Stream 1: 724×362 → NPU 推論 (STDC 語義分割)
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KL630 NPU (STDC_0520.nef)
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語義分割：道路 / 車輛 / 行人
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結果疊加 → HDMI (VOC) 或 RTSP 輸出
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**主要元件版本：**
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| 元件 | 版本 / 規格 |
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|------|------------|
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| SoC | Kneron KL630 (ARMv7-A Cortex-A7) |
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| SDK | VMF Vienna SDK 2.5.6 |
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| 感測器 | Sony IMX662 1920×1080 DOL-HDR |
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| AI 模型 | STDC (Short-Term Dense Concatenate) 語義分割，ModelId=32769 |
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| 執行環境 | uClibc 1.0.34，LD_LIBRARY_PATH=/mnt/flash/vienna/lib |
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## 2. 硬體架構
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### KL630 SoC 功能方塊
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┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ KL630 │
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│ │
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│ MIPI CSI-2 ──► IFP (Image Front-end Processor) │
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│ │ Bayer RAW 處理 │
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│ │ DOL-HDR 合成 (長短曝光 Bayer → HDR) │
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│ ▼ │
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│ ISP (Image Signal Processor) │
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│ │ AWB / AE / GTR (Global Tone Remap) │
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│ │ 輸出：YM12 (planar YUV420) │
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│ ▼ │
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│ ┌─────────────────────────────────────┐ │
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│ │ VMF (Vatics Media Framework) │ │
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│ │ SSM 共享記憶體環形緩衝區 │ │
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│ │ Video Encoder (H.264/H.265/MJPEG) │ │
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│ │ VOC (Video Output Component/HDMI) │ │
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│ └─────────────────────────────────────┘ │
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│ │ │
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│ ▼ │
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│ NPU (Neural Processing Unit) │
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│ │ 執行 .nef 模型 │
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│ │ FifoQ 非同步推論佇列 │
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│ ▼ │
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│ 推論結果回傳 → 主程式後處理 │
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│ │
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│ /mnt/flash/ ── eMMC flash，重開機資料保留 │
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│ /dev/shm/ ── 揮發性 RAM shared memory │
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└──────────────────────────────────────────────────────────┘
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```
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### 儲存空間配置
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/mnt/flash/vienna/
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├── kp_firmware_host_stream ← 主程式 binary
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├── lib/ ← VMF 動態函式庫
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├── demo_rtsp.sh ← RTSP 模式啟動腳本
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├── demo_hdmi.sh ← HDMI 模式啟動腳本
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├── demo_rtsp_hdmi.sh ← RTSP+HDMI 同時輸出啟動腳本
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└── drivers/ ← 硬體 kernel module
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├── driver.sh ← 一鍵載入所有驅動腳本
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├── vpl_edmc_v6.3.0.2.ko ← EDMC DMA 控制器（必須第一個載入）
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├── vpl_dmac_v2.0.0.3.ko
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├── vma_ifpe_v1.1.0.0.ko ← IFP 前端處理
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├── vma_ispe_v2.0.0.5.ko ← ISP 影像處理
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├── vpl_voc_v2.2.0.1.ko ← VOC HDMI 輸出
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├── it66121enc_v1.0.0.3.ko ← HDMI encoder
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├── IMX662_v1.0.0.1.ko ← 感測器驅動
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└── ...（其他 VMA/VPL 模組）
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/mnt/flash/plus/kp_firmware/kp_firmware_0/kp_firmware/bin/
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├── ini/
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│ ├── host_stream.ini ← 主設定檔
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│ ├── demo_rtsp.sh ← 腳本副本（從 vienna/ 複製）
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│ ├── demo_hdmi.sh
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│ ├── demo_rtsp_hdmi.sh
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│ └── fec_calibrate.ini / fec_conf.ini
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├── nef/
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│ └── STDC_0520.nef ← NPU 模型
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└── Resource/
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├── VIC/0/imx662_1920x1080_ch0.cfg ← 主感測器設定
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├── VIC/1/imx662_1920x1080_ch1.cfg ← Fusion (短曝光通道)
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├── AWB/AutoWhiteBalance.ini
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└── ISP/0/ 及 ISP/1/
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└── pqtable_ispe_Config.cfg
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```
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> **重要：** `/mnt/flash/etc/` 雖然是 UBIFS 分區的一部分，但寫入的變更在斷電後不會持久（UBIFS journal 未 flush）。寫入後必須執行 `sync` 才能確保資料寫入 flash。`/mnt/flash/vienna/` 和 `/mnt/flash/plus/` 不受此限制。
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## 3. 軟體管線架構
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### 執行緒模型
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主執行緒 (kp_firmware.c: main)
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│
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├── loadConfig() 讀取 host_stream.ini
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├── init_video_source() 初始化 VMF_VSRC (IFP + ISP)
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├── 建立 FifoQ NPU 推論佇列
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│
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├── Thread A: kdp2_host_stream_image_thread
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│ │ SSM_Reader → 取得 YUV 影格
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│ │ app_hdr_send_inf_cb → 放入 FifoQ
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│ └► 餵圖給 NPU
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│
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├── Thread B: kdp2_host_update_result_thread
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│ └► NPU 結果回傳 → 解析 STDC 輸出 → g_atDrawInfo[]
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│
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├── Thread C: kdp2_host_stream_draw_box (DrawBoxEnable=1 時)
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│ │ SSM_Reader → DMA 複製 YUV → 在 YUV 上畫框
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│ └► SSM_Writer → 送給 H.264 Encoder
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│
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├── Thread D: kdp2_host_video_thread
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│ └► H.264 Encoder → SRB → rtsps (RTSP server)
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│
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└── Thread E: kdp2_host_voc_thread (VOC=1 時)
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└► SSM_Reader → VOC (HDMI 輸出)
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### SSM (Sync Shared Memory) 緩衝區格式
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ISP 輸出的每個影格存放在 SSM 緩衝區中，格式為 **YM12 planar YUV420**：
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SSM 緩衝區佈局 (1920×1080 為例)
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┌─────────────────────────────────┐ ← buffer 起始
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│ VMF_FRAME_INFO_T header │ 偏移 0，大小 = VMF_MAX_SSM_HEADER_SIZE (256 bytes)
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│ 包含：dwOffset[0/1/2] │
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│ dwYStride, dwYSize │
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│ dwUVSize, dwType... │
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├─────────────────────────────────┤ ← dwOffset[0] (通常 = 256，16-byte aligned)
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│ Y 平面 │ dwYSize = dwYStride × H = 1920 × 1080
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│ 1920 × 1080 = 2,073,600 bytes │
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│ stride = 1920 (無 padding) │
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├─────────────────────────────────┤ ← dwOffset[1] (≠ 256+YSize！需 stride 對齊)
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│ Cb 平面 │ dwUVSize = dwYStride/2 × H/2 = 960 × 540
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│ 960 × 540 = 518,400 bytes │
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├─────────────────────────────────┤ ← dwOffset[2]
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│ Cr 平面 │ 同 Cb 大小
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│ 960 × 540 = 518,400 bytes │
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└─────────────────────────────────┘
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重要：dwOffset[1] 由 ISP 計算含對齊 padding，
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不等於 VMF_MAX_SSM_HEADER_SIZE + dwYSize。
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所有 DMA 操作必須使用 dwOffset[0/1/2]，不可自行計算。
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## 4. IMX662 DOL-HDR 雙曝光 ISP
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### 4.1 為什麼 IMX662 需要特殊設定
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IMX662 是 Sony 的 StarVis 2 感測器，支援 **DOL-HDR (Digital Overlap High Dynamic Range)** 模式。在此模式下，感測器在同一條 MIPI 資料流中交錯輸出兩次曝光的 Bayer 資料：
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```
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MIPI 資料流內容 (DOL-HDR)
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┌──────────────────────────────────────────┐
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│ 列 0 (短曝光 Bayer) ← 亮部細節 │
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│ 列 1 (長曝光 Bayer) ← 暗部細節 │
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│ 列 2 (短曝光 Bayer) │
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│ 列 3 (長曝光 Bayer) │
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│ ... │
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└──────────────────────────────────────────┘
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IFP 接收後格式標識：VMF_FRAME_FORMAT_FUSION_BAY = 31
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```
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這個格式讓 ISP 能夠合成高動態範圍影像——長曝光捕捉暗部，短曝光捕捉亮部，合成後得到超過單次曝光能表現的動態範圍。
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### 4.2 雙曝光模式下 AWB 的問題
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AWB (Auto White Balance) 需要分析影像的色彩統計數據才能決定色溫增益。對於 DOL-HDR 感測器，ISP 的 AES (Auto Exposure Statistics) 模組必須同時處理兩個曝光通道的統計數據。
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**錯誤模式（使用 NORMAL 模式）：**
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```
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程式碼：vsrc_initopt.eAppMode = VMF_VSRC_APP_MODE_NORMAL
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→ IFP 嘗試用單通道統計模式處理雙通道 Bayer 資料
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→ VSRC_AES_GetViBuffer() 持續失敗，錯誤碼 0x801C000B
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→ AWB 無法取得有效統計數據
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→ AWB 卡在冷啟動初始增益 (Cr 增益偏高)
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→ 輸出影像持續偏粉紅色
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```
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**正確模式（使用 FUSION 模式）：**
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```
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程式碼：vsrc_initopt.eAppMode = VMF_VSRC_APP_MODE_FUSION
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→ IFP 使用雙曝光統計模式 (dwStatisticsSrcType = 2)
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→ AES 成功取得兩個通道的統計數據
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→ AWB 正常收斂，色溫 Cr/Cb 趨近 128 (中性)
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→ 輸出色彩正常
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```
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### 4.3 啟用 Fusion 模式的完整條件
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Fusion 模式由三個層面共同決定，**三個必須同時正確**：
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#### 層面一：INI 設定 (`host_stream.ini`)
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```ini
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[sensor]
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sensor_cfg = "./Resource/VIC/0/imx662_1920x1080_ch0.cfg" ; 主通道（長曝光）
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fusion_cfg = "./Resource/VIC/1/imx662_1920x1080_ch1.cfg" ; Fusion 通道（短曝光）
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```
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`fusion_cfg` 這一行**不可被注解或刪除**。程式碼邏輯：
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```c
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// kp_firmware.c → loadConfig()
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tmp = iniparser_getstring(ini, "sensor:fusion_cfg", NULL);
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if (tmp)
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pHostStreamInit->pszFusionConfigPath = strdup(tmp);
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// kdp2_host_stream.c → init_video_source()
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if (pHostStreamInit->pszFusionConfigPath) {
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tFrontConfig.dwSensorConfigCount = 2;
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tFrontConfig.apszSensorConfig[0] = pHostStreamInit->pszSensorConfigPath;
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tFrontConfig.apszSensorConfig[1] = pHostStreamInit->pszFusionConfigPath;
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vsrc_initopt.eAppMode = VMF_VSRC_APP_MODE_FUSION; // ← 關鍵
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}
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```
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#### 層面二：ISP AWB 統計設定 (裝置端 flash)
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```
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檔案：$BIN_DIR/Resource/AWB/AutoWhiteBalance.ini
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必須設定：dwStatisticsSrcType = 2
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（0 = 單曝光，2 = 雙曝光 DOL-HDR）
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```
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此設定告訴 AWB 演算法從哪個統計來源取色彩數據。設為 0 時，即使 eAppMode=FUSION，AWB 仍然只看單通道統計，無法正確收斂。
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#### 層面三：ISP 色調映射設定 (裝置端 flash)
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```
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檔案：$BIN_DIR/Resource/ISP/0/pqtable_ispe_Config.cfg
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$BIN_DIR/Resource/ISP/1/pqtable_ispe_Config.cfg
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必須設定：bGTREnable = 1
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（GTR = Global Tone Remapping，全域色調重映射）
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```
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GTR 是 HDR 到 SDR 的色調壓縮演算法。DOL-HDR 合成的高動態範圍影像若不經過 GTR 壓縮，在標準顯示器上亮部會過飽和，色彩失真。
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### 4.4 三個層面的關係圖
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```
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┌──────────────────────────────┐
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INI: fusion_cfg ───►│ eAppMode = FUSION │
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│ dwSensorConfigCount = 2 │
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│ 提供長短曝光兩組 .cfg 給 IFP │
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└──────────────┬───────────────┘
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│
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▼
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┌──────────────────────────────┐
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Resource: AWB ─────►│ dwStatisticsSrcType = 2 │
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│ AES 模組使用雙通道統計 │
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│ AWB 收斂 → 色溫正確 │
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└──────────────┬───────────────┘
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│
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▼
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┌──────────────────────────────┐
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Resource: ISP ─────►│ bGTREnable = 1 │
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│ GTR 壓縮 HDR→SDR │
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│ 亮度/色彩還原正常 │
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└──────────────┬───────────────┘
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│
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▼
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✅ 色彩正確的 YM12 影像
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```
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## 5. 程式碼結構詳解
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### 5.1 原始碼目錄
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kl630_build/
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├── compile.sh ← 交叉編譯腳本 (ARM armv7-a)
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├── ini/
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│ └── host_stream.ini ← 主設定檔（部署時下載至裝置）
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├── src/
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│ ├── host_stream/
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│ │ ├── kp_firmware.c ← main()，loadConfig()，執行緒管理
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│ │ ├── kdp2_host_stream.c ← 核心管線：影像執行緒、畫框、VOC
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│ │ ├── application_init.c ← NPU job dispatch (STDC_JOB_ID=200)
|
||
│ │ └── app_header_init.c ← FifoQ 封包封裝
|
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│ ├── app_flow/
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│ │ └── demo_customize_inf_single_model.c ← 推論回呼
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||
│ ├── pre_post/
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│ │ └── stdc_post_process.c ← STDC 後處理（分割圖解析）
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||
│ └── stdc/
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│ ├── fec_api.c ← FEC 魚眼校正 API
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||
│ ├── stat_shim.c ← stat64 shim（交叉編譯相容）
|
||
│ └── glibc_shim.c ← glibc ABI 相容層
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├── lib/ ← 裝置端 .so 函式庫（從裝置複製）
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├── tools/device/
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│ ├── deploy.sh ← 一鍵部署腳本
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│ ├── demo_rtsp.sh ← 裝置端 RTSP 啟動腳本
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│ └── demo_hdmi.sh ← 裝置端 HDMI 啟動腳本
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└── SDK/ ← Kneron VMF SDK 原始碼（參考用）
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```
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### 5.2 kp_firmware.c — 入口點
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```
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main()
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├── loadConfig(HOST_STREAM_CONFIG_PATH)
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│ ├── 讀取 [sensor] sensor_cfg, fusion_cfg, fec_mode ...
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│ ├── 讀取 [nnm] ModelPath, ModelId, JobId, InferenceStream ...
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│ ├── 讀取 [streamer] StreamCount ...
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│ └── 讀取 [voc] → g_dwVocPixFmt = YM12 (hardcoded)
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||
│
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||
├── VMF_NNM_Fifoq_Manager_Init() ← NPU 推論佇列初始化
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||
├── VMF_NNM_Inference_App_Init() ← 載入 .nef 模型
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│
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├── kdp2_host_stream_init(pHostStreamInit)
|
||
│ ├── init_video_source()
|
||
│ │ ├── loadFECConfig() ← 魚眼校正參數
|
||
│ │ ├── tFrontConfig.apszSensorConfig[0/1]
|
||
│ │ ├── eAppMode = FUSION / NORMAL
|
||
│ │ └── VMF_VSRC_Init() + VMF_VSRC_Start()
|
||
│ │
|
||
│ └── 啟動各執行緒
|
||
│
|
||
└── 等待 SIGINT/SIGTERM 清理退出
|
||
```
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||
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||
### 5.3 kdp2_host_stream.c — 核心執行緒
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||
#### 影像採集執行緒 (`kdp2_host_stream_image_thread`)
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```c
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// 核心迴圈
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SSM_Reader_ReturnReceiveNewestBuff(ptSsmHandle, &ssm_buf, eImageBufMode);
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VMF_VSRC_SSM_GetInfo(ssm_buf.buffer, &vsrc_ssm_info);
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||
// 取得 YUV 影格，交給 NPU FifoQ
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app_hdr_send_inf_cb(buf_addr, ..., ssm_buf.buffer, &vsrc_ssm_info);
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||
```
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||
|
||
#### 畫框執行緒 (`kdp2_host_stream_draw_box`)
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||
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||
此執行緒在 DrawBoxEnable=1 時啟動，用 DMA 複製 YUV 影格後疊加邊界框：
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```c
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||
// 正確的 DMA 目標位址（使用 SSM header 中的對齊偏移）
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||
dma_addr.pbyDstYPhysAddr = buffer_phys + vsrc_ssm_reader_info.dwOffset[0];
|
||
dma_addr.pbyDstCbPhysAddr = buffer_phys + vsrc_ssm_reader_info.dwOffset[1];
|
||
dma_addr.pbyDstCrPhysAddr = buffer_phys + vsrc_ssm_reader_info.dwOffset[2];
|
||
// ↑ 關鍵：不可用 VMF_MAX_SSM_HEADER_SIZE + dwYSize，
|
||
// 因為 dwOffset[1] 含有 stride 對齊的 padding，數值不同。
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||
```
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||
### 5.4 application_init.c — NPU Job 分派
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```c
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switch (job_id) {
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case STDC_JOB_ID: // = 200
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stdc_inference(job_id, ...);
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break;
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||
// 其他 job ID...
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||
}
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||
```
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||
### 5.5 host_stream.ini — 關鍵設定說明
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```ini
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[sensor]
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sensor_cfg = "./Resource/VIC/0/imx662_1920x1080_ch0.cfg"
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||
fusion_cfg = "./Resource/VIC/1/imx662_1920x1080_ch1.cfg" ; ← 必須！啟用 DOL-HDR
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||
fec_mode = 0 ; 0=直通（不做魚眼校正），其他值啟用 FEC
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[nnm]
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ModelPath = "nef/SDTC_0520.nef"
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ModelId = 32800 ; STDC segmentation model id
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JobId = 212 ; STDC_JOB_ID，對應 application_init.c
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InferenceStream = 1 ; 使用 stream1 (724×362) 做推論
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; RTSP+HDMI 同時模式必須設為 0（否則 SIGSEGV）
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Fps = 25
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DrawBoxEnable = 1 ; 必須為 1，才會啟動畫框執行緒與語義分割疊加
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||
DrawOnResize = 0 ; InferenceStream=0 時必須設為 1（在 resize stream 畫框）
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||
|
||
[streamer]
|
||
StreamCount = 2 ; 開啟 stream0 (1920×1080) 和 stream1 (724×362)
|
||
; HDMI 單獨模式設為 1
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||
|
||
[stream0]
|
||
Width = 1920 Height = 1080 FPS = 25 Bitrate = 2000000
|
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|
||
[stream1]
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||
Width = 724 Height = 362 FPS = 25 Bitrate = 2000000
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||
[voc]
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||
voc_enable = 1 ; 0=關閉 HDMI，1=啟用
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VocWidth = 1920 VocHeight = 1080
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||
PixFmt = NV12 ; 注意：此值被程式碼忽略，實際固定為 YM12
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```
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### 5.6 三種輸出模式的 INI 差異
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| 模式 | voc_enable | StreamCount | InferenceStream | DrawOnResize |
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|------|-----------|-------------|----------------|--------------|
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| RTSP only | 0 | 2 | 1 | 0 |
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| HDMI only | 1 | 1 | 0 | 1 |
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| RTSP + HDMI | 1 | 2 | **0** (必須！) | 1 |
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> `voc_enable=1 + StreamCount=2 + InferenceStream=1` 會造成 **SIGSEGV** crash，因此 RTSP+HDMI 模式必須將 InferenceStream 設為 0，並用 DrawOnResize=1 讓畫框作用在 resize stream 上。
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---
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## 6. 從零開始：新裝置完整部署流程
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### 步驟 0：前置準備 — 準備開發環境
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**在 Host PC 上（Windows + Docker）：**
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```bash
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# 1. 確認 Docker 安裝並有 ARM 交叉編譯環境
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docker run --rm arm-compiler:latest arm-linux-gnueabihf-gcc --version
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# 2. 確認 lib/ 目錄有裝置端函式庫（從裝置複製或 SDK 提供）
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ls kl630_build/lib/
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# 應包含：libvmf.so, libmembroker.so, libmsgbroker.so,
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# libsyncringbuffer.so, libiniparser.so,
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# libvmf_nnm.so, libkutils.so, libapp_yolo.so,
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||
# libuClibc-1.0.34.so 等
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# 3. 確認 SDK headers 路徑
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ls kl630_build/SDK/sdk/vtcs_root_vienna/include/vmf/
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||
# 應包含：video_source.h, video_encoder.h, ssm_info.h 等
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```
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### 步驟 1：編譯 Binary
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```bash
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# 在 Host PC 上，於 Docker 容器內執行
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docker run --rm \
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-v "C:/Users/hipe5/Desktop/kl630_build:/workspace/kl630_build" \
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kl630-dev \
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bash /workspace/kl630_build/compile.sh
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||
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||
# 編譯成功後輸出：
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# === SUCCESS: /workspace/kl630_build/build/kp_firmware_host_stream ===
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# 並顯示 patchelf 修補後的 NEEDED 清單（應無 ld-linux-armhf.so.3）
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||
```
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**compile.sh 做了什麼：**
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1. 用 `arm-linux-gnueabihf-gcc` 編譯所有 `.c` → `.o`
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||
2. Link 成 ELF binary，rpath 指向 `$ORIGIN/lib`
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||
3. 用 `patchelf` 將 dynamic linker 從 glibc 改為 uClibc
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||
4. 用 `patchelf` 將 `libc.so.6` → `libc.so.0`（uClibc soname）
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||
|
||
### 步驟 2：架設 HTTP 伺服器（Host PC）
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```bash
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||
# 在 kl630_build/build/ 目錄下架設 HTTP server
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||
cd kl630_build/build/
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||
cp ../ini/host_stream.ini . # 複製最新 INI
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||
python -m http.server 8080
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||
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# 或 Windows 版
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python -m http.server 8080
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||
```
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||
確認裝置能連到 Host PC：
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||
- Host PC IP：`192.168.3.1`（透過 USB 網路介面）
|
||
- Port：`8080`
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||
- 提供檔案：`kp_firmware_host_stream`、`host_stream.ini`
|
||
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||
### 步驟 3：連線裝置並執行一次性 ISP 設定
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```bash
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||
# SSH 連入裝置（USB 網路或序列埠）
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||
ssh root@192.168.3.10
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||
|
||
# 在裝置上，首次只需執行一次：
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||
sh /tmp/deploy.sh --setup
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||
```
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||
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||
或手動執行以下指令（效果相同）：
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||
```sh
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||
BIN_DIR=/mnt/flash/plus/kp_firmware/kp_firmware_0/kp_firmware/bin
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||
# 修正 1：AWB 雙曝光統計模式
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||
sed -i 's/dwStatisticsSrcType = 0/dwStatisticsSrcType = 2/' \
|
||
$BIN_DIR/Resource/AWB/AutoWhiteBalance.ini
|
||
|
||
# 修正 2：啟用 GTR 色調映射（兩個 ISP 通道）
|
||
sed -i 's/bGTREnable = 0/bGTREnable = 1/' \
|
||
$BIN_DIR/Resource/ISP/0/pqtable_ispe_Config.cfg
|
||
sed -i 's/bGTREnable = 0/bGTREnable = 1/' \
|
||
$BIN_DIR/Resource/ISP/1/pqtable_ispe_Config.cfg
|
||
|
||
# 確認
|
||
grep dwStatisticsSrcType $BIN_DIR/Resource/AWB/AutoWhiteBalance.ini
|
||
grep bGTREnable $BIN_DIR/Resource/ISP/0/pqtable_ispe_Config.cfg
|
||
```
|
||
|
||
> **這個步驟只需要在新裝置上執行一次。**
|
||
> 所有變更寫入 `/mnt/flash/`（eMMC），重開機後永久保留。
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||
|
||
### 步驟 4：部署新 Binary（每次重新編譯後執行）
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||
|
||
```bash
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||
# 在裝置上
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||
wget -q http://192.168.3.1:8080/deploy.sh -O /tmp/deploy.sh
|
||
sh /tmp/deploy.sh
|
||
```
|
||
|
||
`deploy.sh` 自動執行：
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||
|
||
```
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||
1. killall -9 kp_firmware_host_stream
|
||
2. killall -9 rtsps
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||
3. rm -f /dev/shm/*
|
||
4. wget kp_firmware_host_stream → /mnt/flash/vienna/kp_firmware_host_stream
|
||
5. wget host_stream.ini → $BIN_DIR/ini/host_stream.ini
|
||
6. cd $BIN_DIR && sh ./ini/demo_rtsp.sh
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||
```
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||
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### 步驟 5：驗證執行
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```bash
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# 在裝置上確認程式執行
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ps | grep kp_firmware
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ps | grep rtsps
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# 查看啟動 log
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# 應看到：
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||
# [NNM] fusion_cfg: ./Resource/VIC/1/imx662_1920x1080_ch1.cfg
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||
# [init_video_source] Fusion Mode
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||
# [VOC] PixFmt: YM12 (0x324D5930)
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||
|
||
# 用 VLC 或 ffplay 播放 RTSP
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||
# rtsp://192.168.3.10/live1.sdp
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||
```
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||
### 步驟 6：確認色彩正常
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||
| 現象 | 可能原因 | 解法 |
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|------|---------|------|
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| 粉紅色影像 | fusion_cfg 沒設定 | 檢查 host_stream.ini 第二行有無 `fusion_cfg` |
|
||
| 粉紅色影像 | dwStatisticsSrcType = 0 | 重新執行 `deploy.sh --setup` |
|
||
| 粉紅色影像 | bGTREnable = 0 | 重新執行 `deploy.sh --setup` |
|
||
| 色彩正常但有條紋 | DMA 畫框位址錯誤 | 已修正，重新編譯部署即可 |
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||
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||
---
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||
## 7. 常見問題排查
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### 7.1 `VSRC_AES_GetViBuffer() failed: 801C000B`
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||
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||
```
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||
問題：log 出現此錯誤且持續出現（每幀）
|
||
原因：eAppMode = NORMAL，AES 無法處理 FUSION_BAY (fmt=31) 格式
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||
解法：確認 host_stream.ini 有 fusion_cfg 這一行且未被注解
|
||
```
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||
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||
### 7.2 Stack Smashing 崩潰
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||
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||
```
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||
問題：*** stack smashing detected *** : Aborted
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||
原因：stat64/fstat64 符號在 uClibc 上與 glibc 不相容
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||
解法：已在 src/stdc/stat_shim.c 加入 shim，確認編譯時包含此檔案
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||
```
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||
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||
### 7.3 程式啟動後立即退出
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||
```
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||
問題：VMF_VSRC_Init() 回傳 NULL
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||
檢查清單：
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1. LD_LIBRARY_PATH=/mnt/flash/vienna/lib 是否設定
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||
2. /dev/shm/ 是否清空（執行 rm -f /dev/shm/*）
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||
3. 舊的 kp_firmware_host_stream 是否已 kill
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||
4. Resource/ 目錄下的設定檔是否存在
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||
```
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||
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||
### 7.4 RTSP 連不上
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||
```
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||
問題：VLC 打開 rtsp://192.168.3.10/live1.sdp 失敗
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||
檢查：
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1. demo_rtsp.sh 中 sleep 4 後 rtsps 是否已啟動
|
||
→ ps | grep rtsps
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||
2. stream_server_config.ini 是否存在於 $BIN_DIR
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||
3. venc_srb_* 共享記憶體是否存在
|
||
→ ls /dev/shm/
|
||
```
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||
|
||
### 7.5 HDMI 無輸出
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||
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||
```
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||
問題：voc_enable = 1 但 HDMI 無畫面
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||
檢查：
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||
1. VocWidth/VocHeight 是否正確設定
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||
2. ISP 輸出格式：固定為 YM12，程式碼已 hardcode
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||
3. HDMI 顯示器是否支援 1920×1080
|
||
```
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||
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||
### 7.6 `[MemMgr][Error]: Open EDMC device fail !!`
|
||
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||
```
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||
問題：firmware 啟動後立即出現此錯誤並退出
|
||
原因：硬體 kernel module 尚未載入，/dev/vpl_edmc 不存在
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||
（EDMC = Enhanced DMA Controller，由 vpl_edmc_v6.3.0.2.ko 提供）
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||
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||
排查：
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||
strace 確認：
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||
open("/dev/vpl_edmc", O_RDWR) = -1 ENOENT (No such file or directory)
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||
解法：
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||
cd /mnt/flash/vienna/drivers && sh driver.sh 2>/dev/null
|
||
然後重新執行 firmware
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||
注意：
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- /lib/modules/ 中有兩個版本：Godshand.ko 和 Godshand_v2.1.0.1.ko
|
||
系統預設載入的是 Godshand.ko，兩者皆不建立 /dev/vpl_edmc
|
||
vpl_edmc 必須由 driver.sh 明確載入 vpl_edmc_v6.3.0.2.ko 才會建立
|
||
- driver.sh 使用相對路徑 insmod，必須從 drivers/ 目錄執行
|
||
- demo_rtsp.sh / demo_hdmi.sh / demo_rtsp_hdmi.sh 已內建自動檢查：
|
||
[ -e /dev/vpl_edmc ] || (cd /mnt/flash/vienna/drivers && sh driver.sh 2>/dev/null && sleep 1)
|
||
```
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||
### 7.7 Write Autostart 後重開機無效
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||
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||
```
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問題：透過 web UI Write Autostart 後，重開機 firmware 沒有自動啟動
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原因：/mnt/flash/etc/ 的寫入在斷電重開後會消失
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UBIFS journal 未 flush 到 flash
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||
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||
解法：
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web_serve.py 的 api_autostart_write 在寫完 rc.local 後自動執行 sync
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手動寫入時必須在斷電前執行：sync
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開機自動啟動原理：
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/etc/init.d/rcS → S95done → insmod /lib/modules/Godshand.ko
|
||
→ sh /mnt/flash/etc/rc.local（若存在）
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||
rc.local 內容：
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||
cd /mnt/flash/vienna/drivers && sh driver.sh 2>/dev/null ← 載入硬體驅動
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||
sleep 2
|
||
cd /mnt/flash/vienna
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||
sleep 3
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||
nohup sh /mnt/flash/vienna/demo_*.sh > /tmp/fw.log 2>&1 &
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```
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## 8. 關鍵參數速查表
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### 每次部署需確認的 INI 設定
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| 參數 | 位置 | 必要值 | 說明 |
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|------|------|--------|------|
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| `fusion_cfg` | `[sensor]` | `./Resource/VIC/1/...` | DOL-HDR 必須，不可注解 |
|
||
| `ModelPath` | `[nnm]` | `nef/SDTC_0520.nef` | STDC 模型路徑 |
|
||
| `ModelId` | `[nnm]` | `32800` | STDC segmentation model id |
|
||
| `JobId` | `[nnm]` | `212` | 對應 `STDC_JOB_ID` |
|
||
| `InferenceStream` | `[nnm]` | `1`（RTSP）/ `0`（HDMI/RTSP+HDMI） | 推論用 stream 索引 |
|
||
| `DrawBoxEnable` | `[nnm]` | `1` | 必須，否則語義分割疊加不會執行 |
|
||
| `DrawOnResize` | `[nnm]` | `1`（InferenceStream=0 時） | 在 resize stream 上畫框 |
|
||
| `StreamCount` | `[streamer]` | `2`（RTSP）/ `1`（HDMI only） | stream 數量 |
|
||
|
||
### 裝置端 flash 一次性設定
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||
| 參數 | 檔案 | 必要值 | 說明 |
|
||
|------|------|--------|------|
|
||
| `dwStatisticsSrcType` | `AWB/AutoWhiteBalance.ini` | `2` | 雙曝光統計模式 |
|
||
| `bGTREnable` | `ISP/0/pqtable_ispe_Config.cfg` | `1` | 色調映射開啟 |
|
||
| `bGTREnable` | `ISP/1/pqtable_ispe_Config.cfg` | `1` | 色調映射開啟 |
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||
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||
### 編譯關鍵 Flags
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||
|
||
| Flag | 說明 |
|
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|------|------|
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||
| `-DVATICS_PLATFORM` | VMF SDK 平台識別 |
|
||
| `-DKL630` | KL630 特定程式碼路徑 |
|
||
| `-march=armv7-a -mfpu=neon -mfloat-abi=hard` | Cortex-A7 + NEON |
|
||
| `-Wl,--dynamic-linker,/lib/ld-uClibc.so.1` | 指定 uClibc dynamic linker |
|
||
| patchelf: `libc.so.6` → `libc.so.0` | glibc soname → uClibc soname |
|
||
|
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---
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## 9. STDC 語義分割邏輯詳解
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||
本節說明目前 `stdc_post_process.c` 和 `app_header_init.c` 實作的完整判斷邏輯，作為下一階段警示/煞車控制的輸入基礎。
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||
### 9.1 分割類別定義
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STDC 模型輸出 128×64 的像素分類圖，每個像素屬於以下 8 個類別之一：
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||
| 索引 | 類別 | 說明 |
|
||
|------|------|------|
|
||
| 0 | `BUNKER` | 沙坑 |
|
||
| 1 | `CAR` | 車輛 |
|
||
| 2 | `GRASS` | 草地 |
|
||
| 3 | `GREENERY` | 植被（灌木、雜草等） |
|
||
| 4 | `PERSON` | 行人 |
|
||
| 5 | `POND` | 水塘 |
|
||
| 6 | `ROAD` | 道路/路徑 |
|
||
| 7 | `TREE` | 樹木 |
|
||
|
||
每個類別都計算全域佔比 `class_ratio[ci]`（該類像素數 ÷ 總像素數）。
|
||
|
||
### 9.2 感興趣區域（ROI）定義
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||
#### 碰撞 ROI（Collision ROI）
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以影像分割圖比例定義，判斷是否有危險物體進入正前方區域：
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||
```
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左邊界: 25% 寬度 右邊界: 75% 寬度
|
||
上邊界: 25% 高度 下邊界: 70% 高度
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||
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||
對應 1920×1080 畫面：x=480 y=270 w=960 h=486（DrawBox 視覺輸出位置）
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||
```
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||
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||
#### 前進 ROI（Forward ROI）— 梯形
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||
模擬球車前方路面的透視梯形，用於草地/樹木判斷：
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||
|
||
```
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||
頂邊：左 45% ─────────── 右 55% (影像 55% 高度處)
|
||
底邊：左 30% ─────────────────── 右 70% (影像 95% 高度處)
|
||
```
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||
|
||
### 9.3 警告旗標與閥值
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||
|
||
`stdc_analysis_t` 中的 boolean 旗標由以下邏輯設定：
|
||
|
||
| 旗標 | 條件 | 閥值來源 |
|
||
|------|------|---------|
|
||
| `on_grass` | 前進 ROI 內草地佔比 > 30% | `THR_GRASS_ROI = 0.30` |
|
||
| `grass_warning` | `on_grass` 持續時間 > 2 秒 | `STDC_WARNING_SECONDS = 2.0` |
|
||
| `person_warning` | 全域行人佔比 > 1% | `THR_PERSON_GLOBAL = 0.01` |
|
||
| `car_warning` | 全域車輛佔比 > 5% | `THR_CAR_GLOBAL = 0.05` |
|
||
| `greenery_warning` | 全域植被佔比 > 20% | `THR_GREENERY_GLOBAL = 0.20` |
|
||
| `bunker_warning` | 全域沙坑佔比 > 1% | `THR_BUNKER_GLOBAL = 0.01` |
|
||
| `pond_warning` | 全域水塘佔比 > 1% | `THR_POND_GLOBAL = 0.01` |
|
||
| `tree_dense` | 全域樹木佔比 > 30% | `THR_TREE_DENSE = 0.30` |
|
||
| `tree_approaching` | 前進 ROI 內樹木佔比相較前幀成長 > 5% | `STDC_TREE_GROWTH_THR = 0.05` |
|
||
| `collision_risk` | 碰撞 ROI 內任一危險類別超過各自閥值（見下表） | — |
|
||
| `is_moving` | 前進 ROI 內 luma 平均差 > 3.0 | `STDC_MOTION_THRESHOLD = 3.0` |
|
||
|
||
#### `collision_risk` 詳細條件（碰撞 ROI 內）
|
||
|
||
| 類別 | 閥值 |
|
||
|------|------|
|
||
| 行人 (`col_person_ratio`) | > 1% |
|
||
| 車輛 (`col_car_ratio`) | > 5% |
|
||
| 樹木 (`col_tree_ratio`) | > 20% |
|
||
| 沙坑 (`col_bunker_ratio`) | > 1% |
|
||
| 水塘 (`col_pond_ratio`) | > 1% |
|
||
|
||
任一條件成立即觸發 `collision_risk = 1`。
|
||
|
||
### 9.4 警告優先層級
|
||
|
||
目前的邏輯是平坦的 bitmask（無優先順序），下一階段需要整合成層級：
|
||
|
||
```
|
||
Level 2（緊急） ← collision_risk = 1
|
||
OR person_warning = 1
|
||
|
||
Level 1（警告） ← car_warning = 1
|
||
OR pond_warning = 1
|
||
OR bunker_warning = 1
|
||
OR tree_approaching = 1
|
||
|
||
Level 0（正常） ← 其餘情況
|
||
```
|
||
|
||
`grass_warning`、`greenery_warning`、`tree_dense` 在球場環境中幾乎常時觸發，**不納入煞車邏輯**，僅保留為 HUD 顯示資訊。
|
||
|
||
### 9.5 視覺疊加輸出（DrawBox，1920×1080）
|
||
|
||
```
|
||
畫面區域 內容
|
||
─────────────────────────────────────────────────────
|
||
中央大框 碰撞 ROI 輪廓（480,270 960×486）
|
||
collision_risk 時加畫第二層內框（492,282 936×462）
|
||
中央下框 前進 ROI 輪廓（576,594 768×432）
|
||
左側警告欄 (200×55) y=10 collision_risk
|
||
y=73 person_warning
|
||
y=136 car_warning
|
||
y=199 grass_warning
|
||
y=262 tree_dense
|
||
y=325 tree_approaching
|
||
右側類別欄 (40×55) 每個 class 當比例超過各自閥值時亮起
|
||
bunker/car/grass/greenery/person/pond/road/tree（由上到下）
|
||
```
|
||
|
||
---
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||
|
||
## 10. 下一階段：高爾夫球車警示與煞車控制
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||
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||
### 10.1 目標
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||
在現有 KL630 AI 視覺管線上疊加一套安全警示與動力介入系統，適用於高爾夫球場電動球車：
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||
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||
- **行人/障礙物偵測** → 即時警告
|
||
- **緊急煞車** → GPIO 訊號觸發 relay，截斷馬達動力或拉起電磁煞車
|
||
- **未來擴充** → 油門 PWM 控制（依障礙物距離梯度減速）
|
||
|
||
### 10.2 系統架構變化
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||
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||
```
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||
現有管線（第一階段）
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||
STDC 分割 → stdc_analysis_t flags → printf 警告 + DrawBox 視覺疊加
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||
|
||
新增（第二階段）
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||
stdc_analysis_t flags
|
||
│
|
||
▼
|
||
warn_level 整合（0/1/2） ← app_header_init.c 新增
|
||
│
|
||
┌────┴─────────┐
|
||
▼ ▼
|
||
GPIO 煞車訊號 GPIO 警告燈 ← gpio_ctrl.c 新增
|
||
/sys/class/gpio/ relay/buzzer
|
||
│
|
||
▼
|
||
馬達控制器 / 電磁煞車
|
||
```
|
||
|
||
### 10.3 需新增/修改的檔案
|
||
|
||
| 檔案 | 動作 | 說明 |
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| `src/host_stream/gpio_ctrl.c` | **新增** | GPIO 初始化、`gpio_set_warning(level)` |
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| `src/host_stream/gpio_ctrl.h` | **新增** | 函式宣告、pin 定義 |
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| `src/host_stream/app_header_init.c` | **修改** | STDC 結果區塊加 warn_level 計算 + 呼叫 `gpio_set_warning()` |
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| `src/host_stream/kp_firmware.c` | **修改** | `main()` 加入 `gpio_ctrl_init()` |
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| `ini/host_stream.ini` | **修改** | 新增 `[golf_cart]` 區段，放置 GPIO pin 號與閥值 |
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| `src/host_stream/kp_firmware.c` | **修改** | `loadConfig()` 讀取 `[golf_cart]` 參數 |
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### 10.4 警告等級 → GPIO 輸出對應
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warn_level 0（正常） → GPIO_WARN=0 GPIO_BRAKE=0
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warn_level 1（警告） → GPIO_WARN=1 GPIO_BRAKE=0 （警示燈亮）
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warn_level 2（緊急） → GPIO_WARN=1 GPIO_BRAKE=1 （警示燈 + 煞車 relay 觸發）
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```
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觸發條件：
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- Level 2：`collision_risk == 1` 或 `person_warning == 1`
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- Level 1：`car_warning == 1` 或 `pond_warning == 1` 或 `bunker_warning == 1` 或 `tree_approaching == 1`
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### 10.5 新增 INI 參數規劃
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```ini
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[golf_cart]
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BrakeOnCollision = 1 ; collision_risk 觸發煞車（0=停用）
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BrakeOnPerson = 1 ; person_warning 觸發煞車（0=停用）
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WarnOnCar = 1 ; car_warning 觸發警告燈
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WarnOnPond = 1 ; pond_warning 觸發警告燈
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WarnOnBunker = 1 ; bunker_warning 觸發警告燈
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GpioPinWarn = 5 ; 警告燈/蜂鳴器 GPIO pin 編號
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GpioPinBrake = 6 ; 煞車 relay GPIO pin 編號
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BrakePulseMs = 0 ; 0=持續拉高；>0=觸發後維持 N ms 再釋放（pulse 模式）
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### 10.6 待確認事項
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| 項目 | 說明 |
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| KL630 GPIO pin mapping | 確認板上哪些 pin 拉出，對應 `/sys/class/gpio/gpioX` 編號（需查 BSP / schematic） |
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| 煞車介面 | relay DO（直接 GPIO）或需要 PWM 訊號給馬達控制器 |
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| 草地閥值調整 | 球場全是草，`THR_GRASS_ROI=0.30` 會讓 `on_grass` 幾乎常時觸發；考慮提高閥值或直接排除 grass 警告出煞車邏輯 |
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| 反應延遲 | 目前 STDC 推論速率約 25 fps，collision_risk 觸發到 GPIO 拉高延遲 < 80ms，是否符合需求 |
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| 安全冗餘 | 視覺 AI 單點失效時的 failsafe 策略（例如：推論超時 → 強制觸發警告） |
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*報告產生日期：2026-03-24*
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*適用版本：VMF Vienna SDK 2.5.6，STDC_0520.nef，Firmware Ver. 1.2.0.1203*
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