// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later 
 | 
/* 
 | 
 * vimc-scaler.c Virtual Media Controller Driver 
 | 
 * 
 | 
 * Copyright (C) 2015-2017 Helen Koike <helen.fornazier@gmail.com> 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
#include <linux/moduleparam.h> 
 | 
#include <linux/vmalloc.h> 
 | 
#include <linux/v4l2-mediabus.h> 
 | 
#include <media/v4l2-rect.h> 
 | 
#include <media/v4l2-subdev.h> 
 | 
  
 | 
#include "vimc-common.h" 
 | 
  
 | 
static unsigned int sca_mult = 3; 
 | 
module_param(sca_mult, uint, 0000); 
 | 
MODULE_PARM_DESC(sca_mult, " the image size multiplier"); 
 | 
  
 | 
#define MAX_ZOOM    8 
 | 
  
 | 
#define VIMC_SCA_FMT_WIDTH_DEFAULT  640 
 | 
#define VIMC_SCA_FMT_HEIGHT_DEFAULT 480 
 | 
  
 | 
struct vimc_sca_device { 
 | 
    struct vimc_ent_device ved; 
 | 
    struct v4l2_subdev sd; 
 | 
    /* NOTE: the source fmt is the same as the sink 
 | 
     * with the width and hight multiplied by mult 
 | 
     */ 
 | 
    struct v4l2_mbus_framefmt sink_fmt; 
 | 
    struct v4l2_rect crop_rect; 
 | 
    /* Values calculated when the stream starts */ 
 | 
    u8 *src_frame; 
 | 
    unsigned int src_line_size; 
 | 
    unsigned int bpp; 
 | 
    struct media_pad pads[2]; 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static const struct v4l2_mbus_framefmt sink_fmt_default = { 
 | 
    .width = VIMC_SCA_FMT_WIDTH_DEFAULT, 
 | 
    .height = VIMC_SCA_FMT_HEIGHT_DEFAULT, 
 | 
    .code = MEDIA_BUS_FMT_RGB888_1X24, 
 | 
    .field = V4L2_FIELD_NONE, 
 | 
    .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static const struct v4l2_rect crop_rect_default = { 
 | 
    .width = VIMC_SCA_FMT_WIDTH_DEFAULT, 
 | 
    .height = VIMC_SCA_FMT_HEIGHT_DEFAULT, 
 | 
    .top = 0, 
 | 
    .left = 0, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static const struct v4l2_rect crop_rect_min = { 
 | 
    .width = VIMC_FRAME_MIN_WIDTH, 
 | 
    .height = VIMC_FRAME_MIN_HEIGHT, 
 | 
    .top = 0, 
 | 
    .left = 0, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static struct v4l2_rect 
 | 
vimc_sca_get_crop_bound_sink(const struct v4l2_mbus_framefmt *sink_fmt) 
 | 
{ 
 | 
    /* Get the crop bounds to clamp the crop rectangle correctly */ 
 | 
    struct v4l2_rect r = { 
 | 
        .left = 0, 
 | 
        .top = 0, 
 | 
        .width = sink_fmt->width, 
 | 
        .height = sink_fmt->height, 
 | 
    }; 
 | 
    return r; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void vimc_sca_adjust_sink_crop(struct v4l2_rect *r, 
 | 
                      const struct v4l2_mbus_framefmt *sink_fmt) 
 | 
{ 
 | 
    const struct v4l2_rect sink_rect = 
 | 
        vimc_sca_get_crop_bound_sink(sink_fmt); 
 | 
  
 | 
    /* Disallow rectangles smaller than the minimal one. */ 
 | 
    v4l2_rect_set_min_size(r, &crop_rect_min); 
 | 
    v4l2_rect_map_inside(r, &sink_rect); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int vimc_sca_init_cfg(struct v4l2_subdev *sd, 
 | 
                 struct v4l2_subdev_pad_config *cfg) 
 | 
{ 
 | 
    struct v4l2_mbus_framefmt *mf; 
 | 
    struct v4l2_rect *r; 
 | 
    unsigned int i; 
 | 
  
 | 
    mf = v4l2_subdev_get_try_format(sd, cfg, 0); 
 | 
    *mf = sink_fmt_default; 
 | 
  
 | 
    r = v4l2_subdev_get_try_crop(sd, cfg, 0); 
 | 
    *r = crop_rect_default; 
 | 
  
 | 
    for (i = 1; i < sd->entity.num_pads; i++) { 
 | 
        mf = v4l2_subdev_get_try_format(sd, cfg, i); 
 | 
        *mf = sink_fmt_default; 
 | 
        mf->width = mf->width * sca_mult; 
 | 
        mf->height = mf->height * sca_mult; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int vimc_sca_enum_mbus_code(struct v4l2_subdev *sd, 
 | 
                   struct v4l2_subdev_pad_config *cfg, 
 | 
                   struct v4l2_subdev_mbus_code_enum *code) 
 | 
{ 
 | 
    u32 mbus_code = vimc_mbus_code_by_index(code->index); 
 | 
    const struct vimc_pix_map *vpix; 
 | 
  
 | 
    if (!mbus_code) 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    vpix = vimc_pix_map_by_code(mbus_code); 
 | 
  
 | 
    /* We don't support bayer format */ 
 | 
    if (!vpix || vpix->bayer) 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    code->code = mbus_code; 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int vimc_sca_enum_frame_size(struct v4l2_subdev *sd, 
 | 
                    struct v4l2_subdev_pad_config *cfg, 
 | 
                    struct v4l2_subdev_frame_size_enum *fse) 
 | 
{ 
 | 
    const struct vimc_pix_map *vpix; 
 | 
  
 | 
    if (fse->index) 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    /* Only accept code in the pix map table in non bayer format */ 
 | 
    vpix = vimc_pix_map_by_code(fse->code); 
 | 
    if (!vpix || vpix->bayer) 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    fse->min_width = VIMC_FRAME_MIN_WIDTH; 
 | 
    fse->min_height = VIMC_FRAME_MIN_HEIGHT; 
 | 
  
 | 
    if (VIMC_IS_SINK(fse->pad)) { 
 | 
        fse->max_width = VIMC_FRAME_MAX_WIDTH; 
 | 
        fse->max_height = VIMC_FRAME_MAX_HEIGHT; 
 | 
    } else { 
 | 
        fse->max_width = VIMC_FRAME_MAX_WIDTH * MAX_ZOOM; 
 | 
        fse->max_height = VIMC_FRAME_MAX_HEIGHT * MAX_ZOOM; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int vimc_sca_get_fmt(struct v4l2_subdev *sd, 
 | 
                struct v4l2_subdev_pad_config *cfg, 
 | 
                struct v4l2_subdev_format *format) 
 | 
{ 
 | 
    struct vimc_sca_device *vsca = v4l2_get_subdevdata(sd); 
 | 
    struct v4l2_rect *crop_rect; 
 | 
  
 | 
    /* Get the current sink format */ 
 | 
    if (format->which == V4L2_SUBDEV_FORMAT_TRY) { 
 | 
        format->format = *v4l2_subdev_get_try_format(sd, cfg, 0); 
 | 
        crop_rect = v4l2_subdev_get_try_crop(sd, cfg, 0); 
 | 
    } else { 
 | 
        format->format = vsca->sink_fmt; 
 | 
        crop_rect = &vsca->crop_rect; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    /* Scale the frame size for the source pad */ 
 | 
    if (VIMC_IS_SRC(format->pad)) { 
 | 
        format->format.width = crop_rect->width * sca_mult; 
 | 
        format->format.height = crop_rect->height * sca_mult; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void vimc_sca_adjust_sink_fmt(struct v4l2_mbus_framefmt *fmt) 
 | 
{ 
 | 
    const struct vimc_pix_map *vpix; 
 | 
  
 | 
    /* Only accept code in the pix map table in non bayer format */ 
 | 
    vpix = vimc_pix_map_by_code(fmt->code); 
 | 
    if (!vpix || vpix->bayer) 
 | 
        fmt->code = sink_fmt_default.code; 
 | 
  
 | 
    fmt->width = clamp_t(u32, fmt->width, VIMC_FRAME_MIN_WIDTH, 
 | 
                 VIMC_FRAME_MAX_WIDTH) & ~1; 
 | 
    fmt->height = clamp_t(u32, fmt->height, VIMC_FRAME_MIN_HEIGHT, 
 | 
                  VIMC_FRAME_MAX_HEIGHT) & ~1; 
 | 
  
 | 
    if (fmt->field == V4L2_FIELD_ANY) 
 | 
        fmt->field = sink_fmt_default.field; 
 | 
  
 | 
    vimc_colorimetry_clamp(fmt); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int vimc_sca_set_fmt(struct v4l2_subdev *sd, 
 | 
                struct v4l2_subdev_pad_config *cfg, 
 | 
                struct v4l2_subdev_format *fmt) 
 | 
{ 
 | 
    struct vimc_sca_device *vsca = v4l2_get_subdevdata(sd); 
 | 
    struct v4l2_mbus_framefmt *sink_fmt; 
 | 
    struct v4l2_rect *crop_rect; 
 | 
  
 | 
    if (fmt->which == V4L2_SUBDEV_FORMAT_ACTIVE) { 
 | 
        /* Do not change the format while stream is on */ 
 | 
        if (vsca->src_frame) 
 | 
            return -EBUSY; 
 | 
  
 | 
        sink_fmt = &vsca->sink_fmt; 
 | 
        crop_rect = &vsca->crop_rect; 
 | 
    } else { 
 | 
        sink_fmt = v4l2_subdev_get_try_format(sd, cfg, 0); 
 | 
        crop_rect = v4l2_subdev_get_try_crop(sd, cfg, 0); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * Do not change the format of the source pad, 
 | 
     * it is propagated from the sink 
 | 
     */ 
 | 
    if (VIMC_IS_SRC(fmt->pad)) { 
 | 
        fmt->format = *sink_fmt; 
 | 
        fmt->format.width = crop_rect->width * sca_mult; 
 | 
        fmt->format.height = crop_rect->height * sca_mult; 
 | 
    } else { 
 | 
        /* Set the new format in the sink pad */ 
 | 
        vimc_sca_adjust_sink_fmt(&fmt->format); 
 | 
  
 | 
        dev_dbg(vsca->ved.dev, "%s: sink format update: " 
 | 
            "old:%dx%d (0x%x, %d, %d, %d, %d) " 
 | 
            "new:%dx%d (0x%x, %d, %d, %d, %d)\n", vsca->sd.name, 
 | 
            /* old */ 
 | 
            sink_fmt->width, sink_fmt->height, sink_fmt->code, 
 | 
            sink_fmt->colorspace, sink_fmt->quantization, 
 | 
            sink_fmt->xfer_func, sink_fmt->ycbcr_enc, 
 | 
            /* new */ 
 | 
            fmt->format.width, fmt->format.height, fmt->format.code, 
 | 
            fmt->format.colorspace,    fmt->format.quantization, 
 | 
            fmt->format.xfer_func, fmt->format.ycbcr_enc); 
 | 
  
 | 
        *sink_fmt = fmt->format; 
 | 
  
 | 
        /* Do the crop, but respect the current bounds */ 
 | 
        vimc_sca_adjust_sink_crop(crop_rect, sink_fmt); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int vimc_sca_get_selection(struct v4l2_subdev *sd, 
 | 
                  struct v4l2_subdev_pad_config *cfg, 
 | 
                  struct v4l2_subdev_selection *sel) 
 | 
{ 
 | 
    struct vimc_sca_device *vsca = v4l2_get_subdevdata(sd); 
 | 
    struct v4l2_mbus_framefmt *sink_fmt; 
 | 
    struct v4l2_rect *crop_rect; 
 | 
  
 | 
    if (VIMC_IS_SRC(sel->pad)) 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    if (sel->which == V4L2_SUBDEV_FORMAT_ACTIVE) { 
 | 
        sink_fmt = &vsca->sink_fmt; 
 | 
        crop_rect = &vsca->crop_rect; 
 | 
    } else { 
 | 
        sink_fmt = v4l2_subdev_get_try_format(sd, cfg, 0); 
 | 
        crop_rect = v4l2_subdev_get_try_crop(sd, cfg, 0); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    switch (sel->target) { 
 | 
    case V4L2_SEL_TGT_CROP: 
 | 
        sel->r = *crop_rect; 
 | 
        break; 
 | 
    case V4L2_SEL_TGT_CROP_BOUNDS: 
 | 
        sel->r = vimc_sca_get_crop_bound_sink(sink_fmt); 
 | 
        break; 
 | 
    default: 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int vimc_sca_set_selection(struct v4l2_subdev *sd, 
 | 
                  struct v4l2_subdev_pad_config *cfg, 
 | 
                  struct v4l2_subdev_selection *sel) 
 | 
{ 
 | 
    struct vimc_sca_device *vsca = v4l2_get_subdevdata(sd); 
 | 
    struct v4l2_mbus_framefmt *sink_fmt; 
 | 
    struct v4l2_rect *crop_rect; 
 | 
  
 | 
    if (VIMC_IS_SRC(sel->pad)) 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    if (sel->which == V4L2_SUBDEV_FORMAT_ACTIVE) { 
 | 
        /* Do not change the format while stream is on */ 
 | 
        if (vsca->src_frame) 
 | 
            return -EBUSY; 
 | 
  
 | 
        crop_rect = &vsca->crop_rect; 
 | 
        sink_fmt = &vsca->sink_fmt; 
 | 
    } else { 
 | 
        crop_rect = v4l2_subdev_get_try_crop(sd, cfg, 0); 
 | 
        sink_fmt = v4l2_subdev_get_try_format(sd, cfg, 0); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    switch (sel->target) { 
 | 
    case V4L2_SEL_TGT_CROP: 
 | 
        /* Do the crop, but respect the current bounds */ 
 | 
        vimc_sca_adjust_sink_crop(&sel->r, sink_fmt); 
 | 
        *crop_rect = sel->r; 
 | 
        break; 
 | 
    default: 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static const struct v4l2_subdev_pad_ops vimc_sca_pad_ops = { 
 | 
    .init_cfg        = vimc_sca_init_cfg, 
 | 
    .enum_mbus_code        = vimc_sca_enum_mbus_code, 
 | 
    .enum_frame_size    = vimc_sca_enum_frame_size, 
 | 
    .get_fmt        = vimc_sca_get_fmt, 
 | 
    .set_fmt        = vimc_sca_set_fmt, 
 | 
    .get_selection        = vimc_sca_get_selection, 
 | 
    .set_selection        = vimc_sca_set_selection, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static int vimc_sca_s_stream(struct v4l2_subdev *sd, int enable) 
 | 
{ 
 | 
    struct vimc_sca_device *vsca = v4l2_get_subdevdata(sd); 
 | 
  
 | 
    if (enable) { 
 | 
        const struct vimc_pix_map *vpix; 
 | 
        unsigned int frame_size; 
 | 
  
 | 
        if (vsca->src_frame) 
 | 
            return 0; 
 | 
  
 | 
        /* Save the bytes per pixel of the sink */ 
 | 
        vpix = vimc_pix_map_by_code(vsca->sink_fmt.code); 
 | 
        vsca->bpp = vpix->bpp; 
 | 
  
 | 
        /* Calculate the width in bytes of the src frame */ 
 | 
        vsca->src_line_size = vsca->crop_rect.width * 
 | 
                      sca_mult * vsca->bpp; 
 | 
  
 | 
        /* Calculate the frame size of the source pad */ 
 | 
        frame_size = vsca->src_line_size * vsca->crop_rect.height * 
 | 
                 sca_mult; 
 | 
  
 | 
        /* Allocate the frame buffer. Use vmalloc to be able to 
 | 
         * allocate a large amount of memory 
 | 
         */ 
 | 
        vsca->src_frame = vmalloc(frame_size); 
 | 
        if (!vsca->src_frame) 
 | 
            return -ENOMEM; 
 | 
  
 | 
    } else { 
 | 
        if (!vsca->src_frame) 
 | 
            return 0; 
 | 
  
 | 
        vfree(vsca->src_frame); 
 | 
        vsca->src_frame = NULL; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static const struct v4l2_subdev_video_ops vimc_sca_video_ops = { 
 | 
    .s_stream = vimc_sca_s_stream, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static const struct v4l2_subdev_ops vimc_sca_ops = { 
 | 
    .pad = &vimc_sca_pad_ops, 
 | 
    .video = &vimc_sca_video_ops, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static void vimc_sca_fill_pix(u8 *const ptr, 
 | 
                  const u8 *const pixel, 
 | 
                  const unsigned int bpp) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned int i; 
 | 
  
 | 
    /* copy the pixel to the pointer */ 
 | 
    for (i = 0; i < bpp; i++) 
 | 
        ptr[i] = pixel[i]; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void vimc_sca_scale_pix(const struct vimc_sca_device *const vsca, 
 | 
                   unsigned int lin, unsigned int col, 
 | 
                   const u8 *const sink_frame) 
 | 
{ 
 | 
    const struct v4l2_rect crop_rect = vsca->crop_rect; 
 | 
    unsigned int i, j, index; 
 | 
    const u8 *pixel; 
 | 
  
 | 
    /* Point to the pixel value in position (lin, col) in the sink frame */ 
 | 
    index = VIMC_FRAME_INDEX(lin, col, 
 | 
                 vsca->sink_fmt.width, 
 | 
                 vsca->bpp); 
 | 
    pixel = &sink_frame[index]; 
 | 
  
 | 
    dev_dbg(vsca->ved.dev, 
 | 
        "sca: %s: --- scale_pix sink pos %dx%d, index %d ---\n", 
 | 
        vsca->sd.name, lin, col, index); 
 | 
  
 | 
    /* point to the place we are going to put the first pixel 
 | 
     * in the scaled src frame 
 | 
     */ 
 | 
    lin -= crop_rect.top; 
 | 
    col -= crop_rect.left; 
 | 
    index = VIMC_FRAME_INDEX(lin * sca_mult, col * sca_mult, 
 | 
                 crop_rect.width * sca_mult, vsca->bpp); 
 | 
  
 | 
    dev_dbg(vsca->ved.dev, "sca: %s: scale_pix src pos %dx%d, index %d\n", 
 | 
        vsca->sd.name, lin * sca_mult, col * sca_mult, index); 
 | 
  
 | 
    /* Repeat this pixel mult times */ 
 | 
    for (i = 0; i < sca_mult; i++) { 
 | 
        /* Iterate through each beginning of a 
 | 
         * pixel repetition in a line 
 | 
         */ 
 | 
        for (j = 0; j < sca_mult * vsca->bpp; j += vsca->bpp) { 
 | 
            dev_dbg(vsca->ved.dev, 
 | 
                "sca: %s: sca: scale_pix src pos %d\n", 
 | 
                vsca->sd.name, index + j); 
 | 
  
 | 
            /* copy the pixel to the position index + j */ 
 | 
            vimc_sca_fill_pix(&vsca->src_frame[index + j], 
 | 
                      pixel, vsca->bpp); 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        /* move the index to the next line */ 
 | 
        index += vsca->src_line_size; 
 | 
    } 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void vimc_sca_fill_src_frame(const struct vimc_sca_device *const vsca, 
 | 
                    const u8 *const sink_frame) 
 | 
{ 
 | 
    const struct v4l2_rect r = vsca->crop_rect; 
 | 
    unsigned int i, j; 
 | 
  
 | 
    /* Scale each pixel from the original sink frame */ 
 | 
    /* TODO: implement scale down, only scale up is supported for now */ 
 | 
    for (i = r.top; i < r.top + r.height; i++) 
 | 
        for (j = r.left; j < r.left + r.width; j++) 
 | 
            vimc_sca_scale_pix(vsca, i, j, sink_frame); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void *vimc_sca_process_frame(struct vimc_ent_device *ved, 
 | 
                    const void *sink_frame) 
 | 
{ 
 | 
    struct vimc_sca_device *vsca = container_of(ved, struct vimc_sca_device, 
 | 
                            ved); 
 | 
  
 | 
    /* If the stream in this node is not active, just return */ 
 | 
    if (!vsca->src_frame) 
 | 
        return ERR_PTR(-EINVAL); 
 | 
  
 | 
    vimc_sca_fill_src_frame(vsca, sink_frame); 
 | 
  
 | 
    return vsca->src_frame; 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static void vimc_sca_release(struct vimc_ent_device *ved) 
 | 
{ 
 | 
    struct vimc_sca_device *vsca = 
 | 
        container_of(ved, struct vimc_sca_device, ved); 
 | 
  
 | 
    media_entity_cleanup(vsca->ved.ent); 
 | 
    kfree(vsca); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static struct vimc_ent_device *vimc_sca_add(struct vimc_device *vimc, 
 | 
                        const char *vcfg_name) 
 | 
{ 
 | 
    struct v4l2_device *v4l2_dev = &vimc->v4l2_dev; 
 | 
    struct vimc_sca_device *vsca; 
 | 
    int ret; 
 | 
  
 | 
    /* Allocate the vsca struct */ 
 | 
    vsca = kzalloc(sizeof(*vsca), GFP_KERNEL); 
 | 
    if (!vsca) 
 | 
        return ERR_PTR(-ENOMEM); 
 | 
  
 | 
    /* Initialize ved and sd */ 
 | 
    vsca->pads[0].flags = MEDIA_PAD_FL_SINK; 
 | 
    vsca->pads[1].flags = MEDIA_PAD_FL_SOURCE; 
 | 
  
 | 
    ret = vimc_ent_sd_register(&vsca->ved, &vsca->sd, v4l2_dev, 
 | 
                   vcfg_name, 
 | 
                   MEDIA_ENT_F_PROC_VIDEO_SCALER, 2, 
 | 
                   vsca->pads, &vimc_sca_ops); 
 | 
    if (ret) { 
 | 
        kfree(vsca); 
 | 
        return ERR_PTR(ret); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    vsca->ved.process_frame = vimc_sca_process_frame; 
 | 
    vsca->ved.dev = vimc->mdev.dev; 
 | 
  
 | 
    /* Initialize the frame format */ 
 | 
    vsca->sink_fmt = sink_fmt_default; 
 | 
  
 | 
    /* Initialize the crop selection */ 
 | 
    vsca->crop_rect = crop_rect_default; 
 | 
  
 | 
    return &vsca->ved; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
struct vimc_ent_type vimc_sca_type = { 
 | 
    .add = vimc_sca_add, 
 | 
    .release = vimc_sca_release 
 | 
}; 
 |