V4L/DVB (4842): Updated camera driver
[pandora-kernel.git] / drivers / media / video / ov7670.c
index 382aa83..b7d824e 100644 (file)
@@ -138,6 +138,20 @@ MODULE_LICENSE("GPL");
 #define   COM17_AECWIN   0xc0    /* AEC window - must match COM4 */
 #define   COM17_CBAR     0x08    /* DSP Color bar */
 
+/*
+ * This matrix defines how the colors are generated, must be
+ * tweaked to adjust hue and saturation.
+ *
+ * Order: v-red, v-green, v-blue, u-red, u-green, u-blue
+ *
+ * They are nine-bit signed quantities, with the sign bit
+ * stored in 0x58.  Sign for v-red is bit 0, and up from there.
+ */
+#define        REG_CMATRIX_BASE 0x4f
+#define   CMATRIX_LEN 6
+#define REG_CMATRIX_SIGN 0x58
+
+
 #define REG_BRIGHT     0x55    /* Brightness */
 #define REG_CONTRAS    0x56    /* Contrast control */
 
@@ -159,6 +173,19 @@ MODULE_LICENSE("GPL");
 #define REG_BD60MAX    0xab    /* 60hz banding step limit */
 
 
+/*
+ * Information we maintain about a known sensor.
+ */
+struct ov7670_format_struct;  /* coming later */
+struct ov7670_info {
+       struct ov7670_format_struct *fmt;  /* Current format */
+       unsigned char sat;              /* Saturation value */
+       int hue;                        /* Hue value */
+};
+
+
+
+
 /*
  * The default register settings, as obtained from OmniVision.  There
  * is really no making sense of most of these - lots of "reserved" values
@@ -179,7 +206,7 @@ static struct regval_list ov7670_default_regs[] = {
  *              2 = 20fps
  *              1 = 30fps
  */
-       { REG_CLKRC, 0x1 },     /* OV: clock scale (15 fps) */
+       { REG_CLKRC, 0x1 },     /* OV: clock scale (30 fps) */
        { REG_TSLB,  0x04 },    /* OV */
        { REG_COM7, 0 },        /* VGA */
        /*
@@ -286,10 +313,6 @@ static struct regval_list ov7670_default_regs[] = {
        { 0x79, 0x05 },         { 0xc8, 0x30 },
        { 0x79, 0x26 },
 
-       /* Not sure if these should be here */
-       { 0xf1, 0x10 },         { 0x0f, 0x1d },
-       { 0x0f, 0x1f },
-
        { 0xff, 0xff }, /* END MARKER */
 };
 
@@ -312,6 +335,7 @@ static struct regval_list ov7670_fmt_yuv422[] = {
        { REG_COM9, 0x18 }, /* 4x gain ceiling; 0x8 is reserved bit */
        { 0x4f, 0x80 },         /* "matrix coefficient 1" */
        { 0x50, 0x80 },         /* "matrix coefficient 2" */
+       { 0x51, 0    },         /* vb */
        { 0x52, 0x22 },         /* "matrix coefficient 4" */
        { 0x53, 0x5e },         /* "matrix coefficient 5" */
        { 0x54, 0x80 },         /* "matrix coefficient 6" */
@@ -327,6 +351,7 @@ static struct regval_list ov7670_fmt_rgb565[] = {
        { REG_COM9, 0x38 },     /* 16x gain ceiling; 0x8 is reserved bit */
        { 0x4f, 0xb3 },         /* "matrix coefficient 1" */
        { 0x50, 0xb3 },         /* "matrix coefficient 2" */
+       { 0x51, 0    },         /* vb */
        { 0x52, 0x3d },         /* "matrix coefficient 4" */
        { 0x53, 0xa7 },         /* "matrix coefficient 5" */
        { 0x54, 0xe4 },         /* "matrix coefficient 6" */
@@ -342,6 +367,7 @@ static struct regval_list ov7670_fmt_rgb444[] = {
        { REG_COM9, 0x38 },     /* 16x gain ceiling; 0x8 is reserved bit */
        { 0x4f, 0xb3 },         /* "matrix coefficient 1" */
        { 0x50, 0xb3 },         /* "matrix coefficient 2" */
+       { 0x51, 0    },         /* vb */
        { 0x52, 0x3d },         /* "matrix coefficient 4" */
        { 0x53, 0xa7 },         /* "matrix coefficient 5" */
        { 0x54, 0xe4 },         /* "matrix coefficient 6" */
@@ -362,7 +388,7 @@ static int ov7670_read(struct i2c_client *c, unsigned char reg,
        int ret;
 
        ret = i2c_smbus_read_byte_data(c, reg);
-       if (ret > 0)
+       if (ret >= 0)
                *value = (unsigned char) ret;
        return ret;
 }
@@ -442,28 +468,34 @@ static int ov7670_detect(struct i2c_client *client)
 }
 
 
-
-
-
+/*
+ * Store information about the video data format.  The color matrix
+ * is deeply tied into the format, so keep the relevant values here.
+ * The magic matrix nubmers come from OmniVision.
+ */
 static struct ov7670_format_struct {
        __u8 *desc;
        __u32 pixelformat;
        struct regval_list *regs;
+       int cmatrix[CMATRIX_LEN];
 } ov7670_formats[] = {
        {
                .desc           = "YUYV 4:2:2",
                .pixelformat    = V4L2_PIX_FMT_YUYV,
                .regs           = ov7670_fmt_yuv422,
+               .cmatrix        = { 128, -128, 0, -34, -94, 128 },
        },
        {
                .desc           = "RGB 444",
                .pixelformat    = V4L2_PIX_FMT_RGB444,
                .regs           = ov7670_fmt_rgb444,
+               .cmatrix        = { 179, -179, 0, -61, -176, 228 },
        },
        {
                .desc           = "RGB 565",
                .pixelformat    = V4L2_PIX_FMT_RGB565,
                .regs           = ov7670_fmt_rgb565,
+               .cmatrix        = { 179, -179, 0, -61, -176, 228 },
        },
        /*
         * Pretend we do RGB32.  This is here on the assumption that the
@@ -476,6 +508,7 @@ static struct ov7670_format_struct {
                .desc           = "RGB32 (faked)",
                .pixelformat    = V4L2_PIX_FMT_RGB32,
                .regs           = ov7670_fmt_rgb444,
+               .cmatrix        = { 179, -179, 0, -61, -176, 228 },
        },
 };
 #define N_OV7670_FMTS (sizeof(ov7670_formats)/sizeof(ov7670_formats[0]))
@@ -488,6 +521,32 @@ static struct ov7670_format_struct {
 /*
  * Then there is the issue of window sizes.  Try to capture the info here.
  */
+
+/*
+ * QCIF mode is done (by OV) in a very strange way - it actually looks like
+ * VGA with weird scaling options - they do *not* use the canned QCIF mode
+ * which is allegedly provided by the sensor.  So here's the weird register
+ * settings.
+ */
+static struct regval_list ov7670_qcif_regs[] = {
+       { REG_COM3, COM3_SCALEEN|COM3_DCWEN },
+       { REG_COM3, COM3_DCWEN },
+       { REG_COM14, COM14_DCWEN | 0x01},
+       { 0x73, 0xf1 },
+       { 0xa2, 0x52 },
+       { 0x7b, 0x1c },
+       { 0x7c, 0x28 },
+       { 0x7d, 0x3c },
+       { 0x7f, 0x69 },
+       { REG_COM9, 0x38 },
+       { 0xa1, 0x0b },
+       { 0x74, 0x19 },
+       { 0x9a, 0x80 },
+       { 0x43, 0x14 },
+       { REG_COM13, 0xc0 },
+       { 0xff, 0xff },
+};
+
 static struct ov7670_win_size {
        int     width;
        int     height;
@@ -496,6 +555,7 @@ static struct ov7670_win_size {
        int     hstop;          /* that they do not always make complete */
        int     vstart;         /* sense to humans, but evidently the sensor */
        int     vstop;          /* will do the right thing... */
+       struct regval_list *regs; /* Regs to tweak */
 /* h/vref stuff */
 } ov7670_win_sizes[] = {
        /* VGA */
@@ -507,6 +567,7 @@ static struct ov7670_win_size {
                .hstop          =  14,          /* Omnivision */
                .vstart         =  10,
                .vstop          = 490,
+               .regs           = NULL,
        },
        /* CIF */
        {
@@ -517,6 +578,7 @@ static struct ov7670_win_size {
                .hstop          =  90,
                .vstart         =  14,
                .vstop          = 494,
+               .regs           = NULL,
        },
        /* QVGA */
        {
@@ -527,6 +589,18 @@ static struct ov7670_win_size {
                .hstop          =  20,
                .vstart         =  14,
                .vstop          = 494,
+               .regs           = NULL,
+       },
+       /* QCIF */
+       {
+               .width          = QCIF_WIDTH,
+               .height         = QCIF_HEIGHT,
+               .com7_bit       = COM7_FMT_VGA, /* see comment above */
+               .hstart         = 456,          /* Empirically determined */
+               .hstop          =  24,
+               .vstart         =  14,
+               .vstop          = 494,
+               .regs           = ov7670_qcif_regs,
        },
 };
 
@@ -610,7 +684,7 @@ static int ov7670_try_fmt(struct i2c_client *c, struct v4l2_format *fmt,
             wsize++)
                if (pix->width >= wsize->width && pix->height >= wsize->height)
                        break;
-       if (wsize > ov7670_win_sizes + N_WIN_SIZES)
+       if (wsize >= ov7670_win_sizes + N_WIN_SIZES)
                wsize--;   /* Take the smallest one */
        if (ret_wsize != NULL)
                *ret_wsize = wsize;
@@ -624,7 +698,6 @@ static int ov7670_try_fmt(struct i2c_client *c, struct v4l2_format *fmt,
                pix->bytesperline *= 2;
        pix->sizeimage = pix->height*pix->bytesperline;
        return 0;
-
 }
 
 /*
@@ -635,6 +708,7 @@ static int ov7670_s_fmt(struct i2c_client *c, struct v4l2_format *fmt)
        int ret;
        struct ov7670_format_struct *ovfmt;
        struct ov7670_win_size *wsize;
+       struct ov7670_info *info = i2c_get_clientdata(c);
        unsigned char com7;
 
        ret = ov7670_try_fmt(c, fmt, &ovfmt, &wsize);
@@ -655,6 +729,10 @@ static int ov7670_s_fmt(struct i2c_client *c, struct v4l2_format *fmt)
        ov7670_write_array(c, ovfmt->regs + 1);
        ov7670_set_hw(c, wsize->hstart, wsize->hstop, wsize->vstart,
                        wsize->vstop);
+       ret = 0;
+       if (wsize->regs)
+               ret = ov7670_write_array(c, wsize->regs);
+       info->fmt = ovfmt;
        return 0;
 }
 
@@ -662,6 +740,168 @@ static int ov7670_s_fmt(struct i2c_client *c, struct v4l2_format *fmt)
  * Code for dealing with controls.
  */
 
+
+
+
+
+static int ov7670_store_cmatrix(struct i2c_client *client,
+               int matrix[CMATRIX_LEN])
+{
+       int i, ret;
+       unsigned char signbits;
+
+       /*
+        * Weird crap seems to exist in the upper part of
+        * the sign bits register, so let's preserve it.
+        */
+       ret = ov7670_read(client, REG_CMATRIX_SIGN, &signbits);
+       signbits &= 0xc0;
+
+       for (i = 0; i < CMATRIX_LEN; i++) {
+               unsigned char raw;
+
+               if (matrix[i] < 0) {
+                       signbits |= (1 << i);
+                       if (matrix[i] < -255)
+                               raw = 0xff;
+                       else
+                               raw = (-1 * matrix[i]) & 0xff;
+               }
+               else {
+                       if (matrix[i] > 255)
+                               raw = 0xff;
+                       else
+                               raw = matrix[i] & 0xff;
+               }
+               ret += ov7670_write(client, REG_CMATRIX_BASE + i, raw);
+       }
+       ret += ov7670_write(client, REG_CMATRIX_SIGN, signbits);
+       return ret;
+}
+
+
+/*
+ * Hue also requires messing with the color matrix.  It also requires
+ * trig functions, which tend not to be well supported in the kernel.
+ * So here is a simple table of sine values, 0-90 degrees, in steps
+ * of five degrees.  Values are multiplied by 1000.
+ *
+ * The following naive approximate trig functions require an argument
+ * carefully limited to -180 <= theta <= 180.
+ */
+#define SIN_STEP 5
+static const int ov7670_sin_table[] = {
+          0,    87,   173,   258,   342,   422,
+        499,   573,   642,   707,   766,   819,
+        866,   906,   939,   965,   984,   996,
+       1000
+};
+
+static int ov7670_sine(int theta)
+{
+       int chs = 1;
+       int sine;
+
+       if (theta < 0) {
+               theta = -theta;
+               chs = -1;
+       }
+       if (theta <= 90)
+               sine = ov7670_sin_table[theta/SIN_STEP];
+       else {
+               theta -= 90;
+               sine = 1000 - ov7670_sin_table[theta/SIN_STEP];
+       }
+       return sine*chs;
+}
+
+static int ov7670_cosine(int theta)
+{
+       theta = 90 - theta;
+       if (theta > 180)
+               theta -= 360;
+       else if (theta < -180)
+               theta += 360;
+       return ov7670_sine(theta);
+}
+
+
+
+
+static void ov7670_calc_cmatrix(struct ov7670_info *info,
+               int matrix[CMATRIX_LEN])
+{
+       int i;
+       /*
+        * Apply the current saturation setting first.
+        */
+       for (i = 0; i < CMATRIX_LEN; i++)
+               matrix[i] = (info->fmt->cmatrix[i]*info->sat) >> 7;
+       /*
+        * Then, if need be, rotate the hue value.
+        */
+       if (info->hue != 0) {
+               int sinth, costh, tmpmatrix[CMATRIX_LEN];
+
+               memcpy(tmpmatrix, matrix, CMATRIX_LEN*sizeof(int));
+               sinth = ov7670_sine(info->hue);
+               costh = ov7670_cosine(info->hue);
+
+               matrix[0] = (matrix[3]*sinth + matrix[0]*costh)/1000;
+               matrix[1] = (matrix[4]*sinth + matrix[1]*costh)/1000;
+               matrix[2] = (matrix[5]*sinth + matrix[2]*costh)/1000;
+               matrix[3] = (matrix[3]*costh - matrix[0]*sinth)/1000;
+               matrix[4] = (matrix[4]*costh - matrix[1]*sinth)/1000;
+               matrix[5] = (matrix[5]*costh - matrix[2]*sinth)/1000;
+       }
+}
+
+
+
+static int ov7670_t_sat(struct i2c_client *client, int value)
+{
+       struct ov7670_info *info = i2c_get_clientdata(client);
+       int matrix[CMATRIX_LEN];
+       int ret;
+
+       info->sat = value;
+       ov7670_calc_cmatrix(info, matrix);
+       ret = ov7670_store_cmatrix(client, matrix);
+       return ret;
+}
+
+static int ov7670_q_sat(struct i2c_client *client, __s32 *value)
+{
+       struct ov7670_info *info = i2c_get_clientdata(client);
+
+       *value = info->sat;
+       return 0;
+}
+
+static int ov7670_t_hue(struct i2c_client *client, int value)
+{
+       struct ov7670_info *info = i2c_get_clientdata(client);
+       int matrix[CMATRIX_LEN];
+       int ret;
+
+       if (value < -180 || value > 180)
+               return -EINVAL;
+       info->hue = value;
+       ov7670_calc_cmatrix(info, matrix);
+       ret = ov7670_store_cmatrix(client, matrix);
+       return ret;
+}
+
+
+static int ov7670_q_hue(struct i2c_client *client, __s32 *value)
+{
+       struct ov7670_info *info = i2c_get_clientdata(client);
+
+       *value = info->hue;
+       return 0;
+}
+
+
 /*
  * Some weird registers seem to store values in a sign/magnitude format!
  */
@@ -682,38 +922,43 @@ static unsigned char ov7670_abs_to_sm(unsigned char v)
                return (128 - v) | 0x80;
 }
 
-static int ov7670_t_brightness(struct i2c_client *client, unsigned char value)
+static int ov7670_t_brightness(struct i2c_client *client, int value)
 {
-       unsigned char com8;
+       unsigned char com8, v;
        int ret;
 
        ov7670_read(client, REG_COM8, &com8);
        com8 &= ~COM8_AEC;
        ov7670_write(client, REG_COM8, com8);
-       value = ov7670_abs_to_sm(value);
-       ret = ov7670_write(client, REG_BRIGHT, value);
+       v = ov7670_abs_to_sm(value);
+       ret = ov7670_write(client, REG_BRIGHT, v);
        return ret;
 }
 
-static int ov7670_q_brightness(struct i2c_client *client, unsigned char *value)
+static int ov7670_q_brightness(struct i2c_client *client, __s32 *value)
 {
-       int ret;
-       ret = ov7670_read(client, REG_BRIGHT, value);
-       *value = ov7670_sm_to_abs(*value);
+       unsigned char v;
+       int ret = ov7670_read(client, REG_BRIGHT, &v);
+
+       *value = ov7670_sm_to_abs(v);
        return ret;
 }
 
-static int ov7670_t_contrast(struct i2c_client *client, unsigned char value)
+static int ov7670_t_contrast(struct i2c_client *client, int value)
 {
-       return ov7670_write(client, REG_CONTRAS, value);
+       return ov7670_write(client, REG_CONTRAS, (unsigned char) value);
 }
 
-static int ov7670_q_contrast(struct i2c_client *client, unsigned char *value)
+static int ov7670_q_contrast(struct i2c_client *client, __s32 *value)
 {
-       return ov7670_read(client, REG_CONTRAS, value);
+       unsigned char v;
+       int ret = ov7670_read(client, REG_CONTRAS, &v);
+
+       *value = v;
+       return ret;
 }
 
-static int ov7670_q_hflip(struct i2c_client *client, unsigned char *value)
+static int ov7670_q_hflip(struct i2c_client *client, __s32 *value)
 {
        int ret;
        unsigned char v;
@@ -724,7 +969,7 @@ static int ov7670_q_hflip(struct i2c_client *client, unsigned char *value)
 }
 
 
-static int ov7670_t_hflip(struct i2c_client *client, unsigned char value)
+static int ov7670_t_hflip(struct i2c_client *client, int value)
 {
        unsigned char v;
        int ret;
@@ -741,7 +986,7 @@ static int ov7670_t_hflip(struct i2c_client *client, unsigned char value)
 
 
 
-static int ov7670_q_vflip(struct i2c_client *client, unsigned char *value)
+static int ov7670_q_vflip(struct i2c_client *client, __s32 *value)
 {
        int ret;
        unsigned char v;
@@ -752,7 +997,7 @@ static int ov7670_q_vflip(struct i2c_client *client, unsigned char *value)
 }
 
 
-static int ov7670_t_vflip(struct i2c_client *client, unsigned char value)
+static int ov7670_t_vflip(struct i2c_client *client, int value)
 {
        unsigned char v;
        int ret;
@@ -770,8 +1015,8 @@ static int ov7670_t_vflip(struct i2c_client *client, unsigned char value)
 
 static struct ov7670_control {
        struct v4l2_queryctrl qc;
-       int (*query)(struct i2c_client *c, unsigned char *value);
-       int (*tweak)(struct i2c_client *c, unsigned char value);
+       int (*query)(struct i2c_client *c, __s32 *value);
+       int (*tweak)(struct i2c_client *c, int value);
 } ov7670_controls[] =
 {
        {
@@ -802,6 +1047,34 @@ static struct ov7670_control {
                .tweak = ov7670_t_contrast,
                .query = ov7670_q_contrast,
        },
+       {
+               .qc = {
+                       .id = V4L2_CID_SATURATION,
+                       .type = V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER,
+                       .name = "Saturation",
+                       .minimum = 0,
+                       .maximum = 256,
+                       .step = 1,
+                       .default_value = 0x80,
+                       .flags = V4L2_CTRL_FLAG_SLIDER
+               },
+               .tweak = ov7670_t_sat,
+               .query = ov7670_q_sat,
+       },
+       {
+               .qc = {
+                       .id = V4L2_CID_HUE,
+                       .type = V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER,
+                       .name = "HUE",
+                       .minimum = -180,
+                       .maximum = 180,
+                       .step = 5,
+                       .default_value = 0,
+                       .flags = V4L2_CTRL_FLAG_SLIDER
+               },
+               .tweak = ov7670_t_hue,
+               .query = ov7670_q_hue,
+       },
        {
                .qc = {
                        .id = V4L2_CID_VFLIP,
@@ -857,25 +1130,26 @@ static int ov7670_g_ctrl(struct i2c_client *client, struct v4l2_control *ctrl)
 {
        struct ov7670_control *octrl = ov7670_find_control(ctrl->id);
        int ret;
-       unsigned char v;
 
        if (octrl == NULL)
                return -EINVAL;
-       ret = octrl->query(client, &v);
-       if (ret >= 0) {
-               ctrl->value = v;
+       ret = octrl->query(client, &ctrl->value);
+       if (ret >= 0)
                return 0;
-       }
        return ret;
 }
 
 static int ov7670_s_ctrl(struct i2c_client *client, struct v4l2_control *ctrl)
 {
        struct ov7670_control *octrl = ov7670_find_control(ctrl->id);
+       int ret;
 
        if (octrl == NULL)
                return -EINVAL;
-       return octrl->tweak(client, ctrl->value);
+       ret =  octrl->tweak(client, ctrl->value);
+       if (ret >= 0)
+               return 0;
+       return ret;
 }
 
 
@@ -883,7 +1157,6 @@ static int ov7670_s_ctrl(struct i2c_client *client, struct v4l2_control *ctrl)
 
 
 
-
 /*
  * Basic i2c stuff.
  */
@@ -893,15 +1166,14 @@ static int ov7670_attach(struct i2c_adapter *adapter)
 {
        int ret;
        struct i2c_client *client;
+       struct ov7670_info *info;
 
-       printk(KERN_ERR "ov7670 attach, id = %d\n", adapter->id);
        /*
         * For now: only deal with adapters we recognize.
         */
        if (adapter->id != I2C_HW_SMBUS_CAFE)
                return -ENODEV;
 
-       printk(KERN_ERR "ov7670 accepting\n");
        client = kzalloc(sizeof (struct i2c_client), GFP_KERNEL);
        if (! client)
                return -ENOMEM;
@@ -909,18 +1181,29 @@ static int ov7670_attach(struct i2c_adapter *adapter)
        client->addr = OV7670_I2C_ADDR;
        client->driver = &ov7670_driver,
        strcpy(client->name, "OV7670");
-       /* Do we need clientdata? */
+       /*
+        * Set up our info structure.
+        */
+       info = kzalloc(sizeof (struct ov7670_info), GFP_KERNEL);
+       if (! info) {
+               ret = -ENOMEM;
+               goto out_free;
+       }
+       info->fmt = &ov7670_formats[0];
+       info->sat = 128;        /* Review this */
+       i2c_set_clientdata(client, info);
 
        /*
         * Make sure it's an ov7670
         */
        ret = ov7670_detect(client);
-       printk(KERN_ERR "detect result is %d\n", ret);
        if (ret)
-               goto out_free;
+               goto out_free_info;
        i2c_attach_client(client);
        return 0;
 
+  out_free_info:
+       kfree(info);
   out_free:
        kfree(client);
        return ret;
@@ -930,6 +1213,7 @@ static int ov7670_attach(struct i2c_adapter *adapter)
 static int ov7670_detach(struct i2c_client *client)
 {
        i2c_detach_client(client);
+       kfree(i2c_get_clientdata(client));
        kfree(client);
        return 0;
 }