Gerenciamento de energia da câmera para plataformas de espera moderna

As câmeras em plataformas móveis modernas permitem que os usuários capturem vídeos parados e em movimento de seus arredores e usem vídeo e áudio para se comunicar com outros usuários pela Internet. A meta geral de gerenciamento de energia para um dispositivo de câmera pode ser descrita de forma simples: o subsistema da câmera deve ser desligado, consumindo zero watts, a menos que a câmera esteja em uso ativo.

Quando a câmera está sendo usada ativamente para transmitir vídeo para um aplicativo, o sensor da câmera e os componentes relacionados devem ser ativados. O Windows permite que o hardware da câmera seja desativado durante o tempo de espera moderno suspendendo todos os aplicativos da Microsoft Store em primeiro plano que possam estar transmitindo dados do dispositivo de câmera. O Windows não oferece suporte para o uso de dispositivos de câmera enquanto o sistema está no modo de espera moderno, portanto, um dispositivo de câmera só pode ser usado quando a tela está ativada.

Subsistema de câmera

Em termos de gerenciamento de energia, as câmeras são um dos subsistemas de dispositivo mais complexos em uma plataforma móvel. Essa complexidade é resultado da coordenação apertada necessária entre as unidades de processamento de sinal digital e de imagem, que são integradas ao SoC (System on a Chip) e ao sensor de câmera, foco automático e componentes flash, que são externos ao chip SoC.

Na discussão a seguir, o termo on-SoCcomponent descreve um componente integrado ao chip SoC. Um componente off-SoC é externo ao chip SoC.

O design do subsistema de câmera se tornará ainda mais complexo se o hardware de processamento de imagem no SoC precisar ser multiplexado entre dois ou mais subsistemas de câmera.

Espera-se que os computadores tablet tenham uma câmera frontal e traseira, e essas câmeras compartilham o mesmo hardware de processamento de imagem no SoC. O compartilhamento de hardware implica multiplexação em camadas de hardware e software. Devido a essa complexidade, o integrador do sistema deve trabalhar de perto com o fornecedor de silício de SoC para integrar as câmeras à plataforma, e implementar o gerenciamento de energia dos dispositivos da câmera.

Quando o sistema está em modo de espera moderno (tela desligada), o sensor da câmera, a unidade de processamento da câmera, o autofoco opcional e os componentes de flash devem ter a energia removida e consumir zero watts. Para os componentes da câmera no SoC, o fornecedor do SoC deve fornecer um driver que gerencie os componentes de processamento de imagem. O driver de processamento de imagem coordena o gerenciamento de energia dos componentes on-SoC com o plug-in do mecanismo de energia (PEP).

Para os componentes da câmera off-SoC, que incluem o sensor, o autofoco e o flash, o integrador de sistemas deve fornecer capacidade de alternância de trilho de energia e sinalização de controle GPIO associada, que são controladas pelo firmware ACPI.

O integrador do sistema também deve fornecer um ou mais drivers de dispositivo para gerenciar diretamente o sensor, o foco automático e o hardware flash. Devido à complexidade do subsistema da câmera e às dependências entre os componentes on-SoC e off-SoC, o sensor de câmera e os drivers flash normalmente são fornecidos pelo fornecedor do SoC. O integrador do sistema também deve fornecer um driver do controlador de câmera, que é um minidriver AVStream no modo kernel. O driver do controlador de câmera é responsável por expor os dispositivos de câmera ao subsistema multimídia do Windows. No entanto, recomendamos que esse driver não controle diretamente nenhum hardware de plataforma devido a complexidades no modelo de minidriver AVStream. Em vez disso, recomendamos que o driver do controlador de câmera dependa dos outros drivers de componente de câmera para acesso aos recursos de hardware e ao gerenciamento de energia do dispositivo. Ou seja, o driver do controlador de câmera deve se comunicar com o driver que controla o hardware de processamento de imagem no processador SoC e com o driver ou drivers que controlam o sensor fora do SoC e as unidades de flash.

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Tópico	Descrição
Hardware da câmera	Fornece uma visão geral da topologia de hardware da câmera. O Windows dá suporte a uma única configuração de gerenciamento de energia de hardware para dispositivos de câmera em plataformas em espera modernas. Em suma, cada sensor de câmera deve ser conectado ao SoC por meio de um link MIPI-CSI e, opcionalmente, pode ser conectado a um barramento I2C e a um ou mais pinos GPIO. O dispositivo de sensor da câmera, seu flash opcional e quaisquer outros componentes da câmera off-SoC devem ser colocados em um trilho de energia que possa ser ligado e desligado pelo firmware ACPI.
Gerenciamento de energia da câmera	Descreve os modos de gerenciamento de energia que devem ter suporte nos componentes off-System on a Chip (SoC) e on-SoC do subsistema de câmera. Espera-se que as unidades de processamento de imagem no SoC e os componentes de câmera off-SoC não consumam energia (zero watts) quando o sistema estiver em espera conectado e a exibição estiver desativada. O principal mecanismo de software para o gerenciamento de energia é a contagem de referências de marcação de captura com câmera. Inclui uma lista de verificação que os integradores do sistema, os fornecedores de sensores de câmera e os fornecedores de SoC devem usar para garantir que o design de gerenciamento de energia do sistema seja compatível com o Windows 10.