單元 8 · RAW 擷取與資料格式

v4l2-ctl -d /dev/video0 --list-formats-ext

v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=width=1280,height=720,pixelformat=SRGGB10

v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=width=1280,height=720,pixelformat=SRGGB10 \
  --stream-mmap=3 --stream-count=1 --stream-to=raw.bin

v4l2-ctl -d /dev/video0 --get-fmt-video   # 讀 bytesperline / sizeimage
python3 - <<'EOF'
import numpy as np, struct
# 假設 bytesperline=2560, height=720, bpp=2
raw = np.fromfile('raw.bin', dtype=np.uint16).reshape(720, 1280)
print('R/Gr/Gb/B =', raw[0::2,0::2].mean(), raw[0::2,1::2].mean(),
      raw[1::2,0::2].mean(), raw[1::2,1::2].mean())
EOF

# 比較實際檔案大小與兩種理論值
ls -l frame.bin
python3 - <<'EOF'
W,H = 1280,720
import os
n = os.path.getsize('frame.bin')
print('YUV422 =', W*H*2, ' NV12 =', W*H*3//2, ' actual =', n)
EOF

v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=width=1920,height=1080,pixelformat=SRGGB10 \
  --stream-mmap=3 --stream-count=1 --stream-to=raw10.bin
v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=width=1920,height=1080,pixelformat=SRGGB10P \
  --stream-mmap=3 --stream-count=1 --stream-to=raw10p.bin

ls -l raw10.bin raw10p.bin
python3 - <<'EOF'
import os
for f in ['raw10.bin', 'raw10p.bin']:
    sz = os.path.getsize(f)
    print(f'{f}: {sz} bytes  (理論 SRGGB10={1920*1080*2}  SRGGB10P≈{1920*1080*10//8+1})')
EOF

v4l2-ctl -d /dev/video0 --list-formats-ext

#!/bin/bash
for fmt in SRGGB8 SRGGB10 SRGGB10P YUYV NV12; do
  v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=width=1280,height=720,pixelformat=$fmt \
    --stream-mmap=3 --stream-count=1 --stream-to=fmt_$fmt.bin 2>/dev/null \
    && echo "$fmt 成功: $(stat -c%s fmt_$fmt.bin) bytes" \
    || echo "$fmt 不支援"
done

v4l2-ctl -d /dev/video0 --get-fmt-video
python3 - <<'EOF'
import os
for fmt in ['SRGGB8','SRGGB10','YUYV','NV12']:
    f=f'fmt_{fmt}.bin'
    if os.path.exists(f):
        print(fmt, 'actual =', os.path.getsize(f), '理論(1280x720) =', {'SRGGB8':1280*720,'SRGGB10':1280*720*2,'YUYV':1280*720*2,'NV12':1280*720*3//2}[fmt])
EOF

# 輸出格式：
# 格式      支援    sizeimage     bytesperline    Bayer order
# SRGGB10   ✅     1,843,200     2560           RGGB（驗證）
# SRGGB10P  ❌     —             —              —（H618 不支援）
# YUYV      ✅     1,843,200     2560           —
# NV12      ✅     1,382,400     1280           —

- [ ] 我能跑 format_capture.sh 產出格式能力表。
- [ ] 我能用 bytesperline 正確重組 RAW 而不斜圖。
- [ ] 我能區分 SRGGB10 與 SRGGB10P 的檔案大小差異。
- [ ] 我明白 YUYV / NV12 / RAW 的 sizeimage 計算。
- [ ] 我已驗證本平台在主要解析度的 Bayer order 一致性。
- [ ] 我能用「位元深 + Bayer order」描述任何平台的 RAW 格式。

ls -l stream.raw
├─ 太大 → format 錯誤
│  ├─ 檢查 pixelformat 設定
│  └─ 換 SRGGB10P（packed）vs SRGGB10（unpacked）
├─ 太小 → format 錯誤
│  └─ 可能誤設 YUYV（4 bytes/pixel）
└─ 正確 → 格式正確
   └─ 繼續驗證 Bayer 資料

RAW 圖像異常？
├─ 斜圖 → bytesperline 對齊問題
│  ├─ 用 Python 確認 bytesperline
│  └─ 調整 width 對齊（16/64 byte）
├─ 色偏 → Bayer order 錯誤
│  ├─ 嘗試四種 order（RGGB/GRBG/GBRG/BGGR）
│  └─ 用四通道均值法驗證
└─ 正常 → 格式正確
   └─ 進階：用 RAW 做 OB/黑位分析

- [ ] 用 v4l2-ctl --list-formats-ext 列出所有支援格式
- [ ] 設定 SRGGB10 格式取 RAW
- [ ] 驗證 sizeimage = width × height × 1.25
- [ ] 用 Python 確認 bytesperline 對齊
- [ ] 用四通道均值法驗證 Bayer order
- [ ] 測試 SRGGB10 vs SRGGB10P 的檔案大小差異
- [ ] 測試 YUYV / NV12 / RAW 的 sizeimage 計算
- [ ] 產出「格式能力表」（format/size/bytesperline）
- [ ] 驗證本平台在主要解析度的 Bayer order 一致性
- [ ] 用「位元深 + Bayer order」描述任何平台的 RAW 格式