4. Usecase XML 详解：Usecase 定义、Stream 配置、Node 连接、Target FPS 与分辨率设置

Usecase XML 是 CHI 架构中连接 Pipeline（处理管线）与 App Session（应用会话）的核心配置文件。它定义了相机启动后“拍什么”、“怎么拍”、“拍多快”以及“输出给谁”。本章将深入解析 Usecase 的四大核心要素：Usecase 定义、Stream 配置、Node 连接逻辑以及 Target FPS 与分辨率的协同设置。

4.1 Usecase 定义：会话的“身份牌”

每个 Usecase 在 XML 中通过 <usecase> 标签定义，包含唯一的 ID 和名称。它是整个配置的入口点，驱动通过匹配 App 传入的 Usecase ID 来加载对应的管线拓扑。

<usecase id="0x1001" name="com.qti.usecase.preview">
    <!-- Stream 配置与 Node 连接在此定义 -->
</usecase>

4.2 Stream 配置：定义“数据管道”的规格

Stream 配置描述了从 Sensor 输出到最终目标（如 Display、JPEG、Video Encoder）的数据流规格。每个 Stream 包含分辨率、格式、帧率以及目标用途。

<stream_config>
    <stream id="0" type="input">
        <dimension width="1920" height="1080"/>
        <format>NV12</format>
        <fps_range min="30" max="30"/>
    </stream>
    <stream id="1" type="output" target="display">
        <dimension width="1920" height="1080"/>
        <format>NV12</format>
        <fps_range min="30" max="30"/>
    </stream>
</stream_config>

Stream 类型与目标

• input：来自 Sensor 或 IFE 的原始数据流。
• output：经过管线处理后，输出给特定硬件或应用的数据流。
• internal：仅在管线内部传递的中间流，不对外暴露。

4.3 Node 连接：构建处理拓扑

Node 连接定义了数据在管线中的流动路径。每个 Node 代表一个硬件处理模块（如 IFE、IPE、BPS、JPEG），通过 <link> 标签将上游 Node 的输出端口连接到下游 Node 的输入端口。

<node_connections>
    <link src_node="IFE" src_port="output0" dst_node="IPE" dst_port="input0"/>
    <link src_node="IPE" src_port="output0" dst_node="Display" dst_port="input0"/>
    <link src_node="IPE" src_port="output1" dst_node="JPEG" dst_port="input0"/>
</node_connections>

Node 连接的关键属性

• src_node / dst_node：对应 Pipeline XML 中定义的 Node 名称。
• src_port / dst_port：Node 的输入/输出端口名称，必须与 Node 定义中的端口匹配。
• 多路分支：一个输出端口可以连接到多个输入端口（如 IPE 同时输出到 Display 和 JPEG）。

4.4 Target FPS 与分辨率设置：性能与画质的平衡

Target FPS 和分辨率是 Usecase 中最直接影响用户体验的参数。它们通过 <fps_range> 和 <dimension> 标签在 Stream 中定义，并受到 Sensor 能力、ISP 带宽以及 DDR 带宽的约束。

FPS 配置策略

分辨率与 FPS 的协同约束

在 CHI 架构中，分辨率与 FPS 存在以下硬性约束关系：

• ISP 像素时钟限制：IFE 和 IPE 的像素处理速率是固定的。分辨率越高，可支持的最大 FPS 越低。
• DDR 带宽限制：高分辨率 + 高 FPS 会产生巨大的数据吞吐量，可能超过 DDR 带宽上限，导致帧丢失。
• Sensor 输出模式：Sensor 本身有 binning 和 skipping 模式，用于在高 FPS 下降低分辨率。

实际配置示例：高帧率录像 Usecase

<usecase id="0x1005" name="com.qti.usecase.hfr_video">
    <stream_config>
        <stream id="0" type="input">
            <dimension width="1920" height="1080"/>
            <format>NV12</format>
            <fps_range min="120" max="120"/>
        </stream>
        <stream id="1" type="output" target="video_encoder">
            <dimension width="1920" height="1080"/>
            <format>NV12</format>
            <fps_range min="120" max="120"/>
        </stream>
    </stream_config>
    <node_connections>
        <link src_node="IFE" src_port="output0" dst_node="IPE" dst_port="input0"/>
        <link src_node="IPE" src_port="output0" dst_node="VideoEncoder" dst_port="input0"/>
    </node_connections>
</usecase>

4.5 综合案例：预览 + 拍照双路 Usecase

以下是一个典型的双路 Usecase 配置，同时输出预览流和拍照流：

<usecase id="0x1002" name="com.qti.usecase.preview_and_snapshot">
    <stream_config>
        <stream id="0" type="input">
            <dimension width="4032" height="3024"/>
            <format>NV12</format>
            <fps_range min="30" max="30"/>
        </stream>
        <stream id="1" type="output" target="display">
            <dimension width="1920" height="1080"/>
            <format>NV12</format>
            <fps_range min="30" max="30"/>
        </stream>
        <stream id="2" type="output" target="jpeg">
            <dimension width="4032" height="3024"/>
            <format>NV12</format>
            <fps_range min="1" max="30"/>
        </stream>
    </stream_config>
    <node_connections>
        <link src_node="IFE" src_port="output0" dst_node="IPE" dst_port="input0"/>
        <link src_node="IPE" src_port="output0" dst_node="Display" dst_port="input0"/>
        <link src_node="IPE" src_port="output1" dst_node="JPEG" dst_port="input0"/>
    </node_connections>
</usecase>