WiFi 摄像头方案

基于杰理（Jieli）AC79NN 系列芯片（wl82 平台，AC7911B/AC7912A/AC7913A/AC7915A/AC7915B/AC7916A）的 WiFi 摄像头产品级参考方案，位于 apps/wifi_camera/ 目录。该方案以 WiFi 图传为核心，支持摄像头采集（BT656 YUV）、视频编码、SD 卡录像/拍照、RTC 时间戳、OTA 升级等完整产品能力。

Purpose and Scope

本文档系统性地说明 apps/wifi_camera 产品应用（对应编译目标 ac791n_wifi_camera）的工程结构、核心配置、存储布局、视频通路与运行机制，帮助开发者快速理解并基于该方案进行二次开发。

本文档覆盖以下内容：

• apps/wifi_camera 应用目录的模块划分与职责（主入口、配置数据库、YUV 采集、板级适配）
• include/app_config.h 中的关键编译开关与宏配置（WiFi、SD 卡、录像、OTA、视频缓冲模式）
• 录像/拍照目录布局与存储路径设计（DCIM、EMR、U 盘）
• 板级支持（wl82 平台的多芯片配置头文件）与构建方式

以下内容不在本页展开，请参见对应页面：

• 摄像头裸机驱动的详细实现，参见 apps/demo/demo_uvc（UVC 摄像头 Demo）与 apps/demo/demo_DevKitBoard（SPI 摄像头 Demo）相关页面
• WiFi IPC 网络摄像头方案（另一条产品线 apps/wifi_ipc/），有独立的文档页
• 通用 SDK 工具链与烧录流程，参见 SDK 根目录 README

概述

WiFi 摄像头方案是杰理 AC79NN SDK 中针对「无线图传摄像头」品类的量产级参考实现。与同平台的 WiFi 故事机（wifi_story_machine）、扫码枪（scan_box）等产品并列，wifi_camera 聚焦于视频采集 → 编码 → 无线传输/本地存储的完整链路。

其核心设计要点：

• 单芯片方案：摄像头 YUV 数据直接接入芯片（bt656_camera_get_yuv.c、get_yuv_data.c 负责采集与搬运），无需外部视频处理芯片；
• WiFi 直连图传：通过 CONFIG_WIFI_ENABLE 使能无线，视频数据经乒乓缓冲（PPBUF）模式实时传输（图传 ≤ 20 帧场景）；关闭 PPBUF 则使用 LBUF 模式以支持写卡录像与大帧率图传；
• 本地存储双保险：支持 SD0/SD1 双卡，录像/拍照统一落盘到 storage/sdX/C/DCIM/ 目录，可选 EMR（紧急事件录像）子目录；
• 无 SDRAM 与有 SDRAM 两种封装：通过 CONFIG_NO_SDRAM_ENABLE 切换，影响 __SDRAM_SIZE__ 与 RF TRIM 代码的运行位置（节省 RAM vs 固定 RAM）；
• 系统配置持久化：CONFIG_DATABASE_2_FLASH 将系统配置（app_database.c）写入 Flash，掉电不丢失。

架构

flowchart TD
    subgraph sg_App["应用层 apps/wifi_camera"]
        AppMain["app_main.c<br/>主入口/任务调度"]
        AppDB["app_database.c<br/>配置数据库(Flash持久化)"]
        YuvGet["get_yuv_data.c<br/>YUV 数据采集"]
        Bt656["bt656_camera_get_yuv.c<br/>BT656 摄像头对接"]
    end

    subgraph sg_Config["配置层 include/"]
        AppCfg["app_config.h<br/>编译开关/路径宏"]
        ActionH["action.h<br/>动作事件定义"]
        AppDBH["app_database.h<br/>数据库接口"]
    end

    subgraph sg_Board["板级支持 board/wl82/"]
        BoardCfg["board_config.h"]
        Board791x["board_7911B/7912A/7913A/<br/>7915A/7915B/7916A_cfg.h"]
        BoardDev["board_dev_kit.c<br/>开发板初始化"]
        Makefile["Makefile + .cbp 工程"]
    end

    subgraph sg_System["SDK 系统层"]
        RTOS["RTOS(任务/栈检查)"]
        FS["文件系统 storage/sd0|sd1|udisk0"]
        Video["视频编码/乒乓缓冲<br/>CONFIG_VIDEO_REC_PPBUF_MODE"]
        Wifi["WiFi 无线图传<br/>CONFIG_WIFI_ENABLE"]
        Flash["Flash 数据库<br/>CONFIG_DATABASE_2_FLASH"]
    end

    AppMain --> AppCfg
    AppMain --> AppDB
    AppMain --> YuvGet
    YuvGet --> Bt656
    AppDB --> AppDBH
    AppCfg --> BoardCfg
    BoardCfg --> Board791x
    BoardDev --> BoardCfg

    AppMain --> RTOS
    AppDB --> Flash
    YuvGet --> Video
    Video --> Wifi
    Video --> FS
    Makefile --> AppMain

架构说明：

• 应用层是方案的核心，app_main.c 负责创建任务与事件分发，app_database.c 管理用户配置（存 Flash），get_yuv_data.c 与 bt656_camera_get_yuv.c 完成传感器 YUV 数据的获取与格式对接；
• 配置层以 app_config.h 为总开关：所有功能裁剪（WiFi、SD、录像、RTC、OSD）与路径布局都在此集中定义，编译期生效，避免运行时分支开销；
• 板级层按芯片型号拆分为独立配置头文件，同一套应用代码通过 board_config.h 选择具体型号，实现"一套应用、多芯片量产"；
• 系统层提供 RTOS 调度、文件系统、视频编码与 WiFi 协议栈，应用层通过宏开关选择使用方式（如 PPBUF vs LBUF 视频缓冲模式）。

主要模块详解

1. 编译开关与平台配置（app_config.h）

apps/wifi_camera/include/app_config.h 是整个方案的"总控台"，所有产品级功能都通过宏在编译期裁剪。其设计意图是：产品形态变化（有无 SDRAM、有无 SD 卡、是否带 WiFi）只改宏，不改业务代码。

1.1 无 SDRAM 封装适配

#ifdef CONFIG_NO_SDRAM_ENABLE					/* 封装不带sdram就打开该宏 */
#undef __SDRAM_SIZE__
#define __SDRAM_SIZE__    (0 * 1024 * 1024)
#endif

当产品采用无 SDRAM 封装时，__SDRAM_SIZE__ 被清零，系统只能依赖芯片内部 RAM 运行。这一设计对成本敏感的摄像头方案至关重要——去掉外部 SDRAM 可以显著降低 BOM 成本。

1.2 WiFi 与 RF TRIM 的 RAM 策略

#ifdef CONFIG_NET_ENABLE
#define CONFIG_CTP_ENABLE
#define CONFIG_WIFI_ENABLE  					/* 无线WIFI */
#ifdef CONFIG_NO_SDRAM_ENABLE
#define CONFIG_RF_TRIM_CODE_MOVABLE //把RF TRIM 的运行代码动态加载到ram运行(节省4K ram内存), 防止RF TRIM 期间500ms大电流访问flash造成flash挂掉持续大电流
#else
#define CONFIG_RF_TRIM_CODE_AT_RAM //把RF TRIM 的运行代码定死到ram运行(浪费4K ram内存,否则若动态加载到sdram需清cache), 防止RF TRIM 期间500ms大电流访问flash造成flash挂掉持续大电流
#endif
// #define CONFIG_IPERF_ENABLE  				// iperf测试
#endif

WiFi 使能（CONFIG_WIFI_ENABLE）是摄像头图传的前提。RF TRIM（射频校准）期间会有约 500ms 的大电流访问 Flash，为防止该操作导致 Flash 挂掉并持续大电流，将 RF TRIM 代码放入 RAM 执行：无 SDRAM 时动态加载（省 4KB RAM），有 SDRAM 时固定驻留（避免清 cache 的开销）。这是芯片级电源与 Flash 可靠性的关键折中。

1.3 视频缓冲模式：PPBUF vs LBUF

#define CONFIG_VIDEO_REC_PPBUF_MODE	/*视频使用乒乓BUF模式(图传<=20帧),关闭则用lbuf模式(图传>20帧和写卡录像),缓冲区大小配置video_buf_config.h*/
//#define CONFIG_VIDEO_SPEC_DOUBLE_REC_MODE	/* 视频支持双路莫模式(一路实时流、一路录SD卡)*/

• PPBUF（乒乓缓冲）模式：适用于图传 ≤ 20 帧的低延迟场景，双缓冲交替读写，延迟小；
• LBUF 模式：关闭 PPBUF 后启用，支持图传 > 20 帧以及写卡录像，缓冲大小在 video_buf_config.h 配置；
• 双路录制模式（默认关闭）：可同时输出一路实时流 + 一路 SD 卡录像，是高端产品（如同时看画面又留证据）的扩展开关。

1.4 系统能力开关

2. 存储布局与录像/拍照路径

方案在 Flash/SD/U 盘上建立了统一的三级目录体系，多路摄像头（VIDEO1）与紧急录像（EMR）通过宏自动展开路径：

#define CONFIG_REC_DIR_0       "DCIM/1/"
#define CONFIG_REC_DIR_1       "DCIM/2/"
#ifndef CONFIG_VIDEO1_ENABLE
#define CONFIG_REC_DIR_2       "DCIM/2/"
#else
#define CONFIG_REC_DIR_2       "DCIM/3/"
#endif

#if TCFG_SD0_ENABLE
#define CONFIG_STORAGE_PATH 	"storage/sd0"
#define SDX_DEV					"sd0"
#endif
#if TCFG_SD1_ENABLE
#define CONFIG_STORAGE_PATH 	"storage/sd1"
#define SDX_DEV					"sd1"
#endif
#ifndef CONFIG_STORAGE_PATH
#define CONFIG_STORAGE_PATH		"no_sd_card" //不使用SD定义对应别的路径，防止编译出错
#define SDX_DEV					"no_sd"
#endif

路径推导关系如下：

• 根路径：CONFIG_ROOT_PATH = storage/sdX/C/
• 三路录像/拍照：DCIM/1/、DCIM/2/、DCIM/3/（第三路仅在 CONFIG_VIDEO1_ENABLE 时启用，否则复用第二路）
• 紧急录像（EMR）：EMR/ 子目录挂在各路 DCIM 之下，通过 CONFIG_EMR_DIR_ENABLE 开启
• 音乐/回放：MUSIC/ 目录 + CONFIG_DEC_PATH_x 解码路径
• U 盘：storage/udisk0/C/，与 SD 卡路径体系平行

设计意图：将路径全部收敛为编译期宏拼接，一方面保证字符串在 Flash 中只存一份（嵌入式 RAM 宝贵），另一方面让上层业务（录像、拍照、回放、EMR）只依赖 CONFIG_REC_PATH_x / CAMERAx_CAP_PATH 等统一宏，与底层介质（sd0/sd1/udisk）解耦。

3. OTA 版本管理

#define OTA_MAJOR   1
#define OTA_MINOR   3
#define OTA_PATCH   0

方案内置三级版本号（主/次/修订），遵循"次版本必须向下兼容"的升级纪律：主版本用于架构级不兼容变更，次版本用于兼容性功能增加，修订版本用于内部发布与 BUG 修复。该版本号用于固件 OTA 升级时的版本比对与升级包校验。

4. 摄像头数据通路

方案包含两个 YUV 采集模块：

• bt656_camera_get_yuv.c：对接 BT656 接口的数字摄像头，负责时序同步、场/行同步检测与 YUV 数据接收；
• get_yuv_data.c：通用 YUV 数据获取层，向上层视频编码模块提供统一的帧数据接口。

采集链路为：摄像头 sensor → BT656 接口 → get_yuv_data 缓存 → 视频编码 → (PPBUF/LBUF) → WiFi 图传 或 SD 卡落盘。乒乓缓冲模式下双 buffer 交替写入/读出，保证图传的低延迟；写卡录像场景则需关闭 PPBUF 使用 LBUF 大缓冲。

5. 板级支持与构建

板级目录 apps/wifi_camera/board/wl82/ 提供：

• board_config.h：板级总配置，选择具体芯片型号头文件；
• board_7911B_cfg.h / board_7912A_cfg.h / board_7913A_cfg.h / board_7915A_cfg.h / board_7915B_cfg.h / board_7916A_cfg.h：六款 AC79NN 芯片的引脚、时钟、外设差异化配置；
• board_dev_kit.c / board_develop.c：开发板与自研板的初始化代码；
• AC791N_WIFI_CAMERA.cbp：Code::Blocks 工程文件；
• Makefile：命令行构建入口。

构建方式（SDK 根目录 Makefile）：

ac791n_wifi_camera:
	$(MAKE) -C apps/wifi_camera/board/wl82 -f Makefile

即顶层执行 make ac791n_wifi_camera 即可编译该方案，生成的固件可配合 OTA_MAJOR/MINOR/PATCH 版本号进行 OTA 升级。

核心流程

启动与图传链路

sequenceDiagram
    participant B as 板级初始化 board_dev_kit.c
    participant M as app_main.c 主入口
    participant D as app_database.c 配置数据库
    participant Y as get_yuv_data/bt656 采集
    participant V as 视频编码(PPBUF/LBUF)
    participant W as WiFi 图传
    participant S as SD 卡存储

    B->>M: 硬件/时钟/外设就绪
    M->>M: 解析 app_config.h 宏, 创建任务
    M->>D: 读取 Flash 配置(数据库)
    D-->>M: 配置加载完成
    M->>Y: 启动摄像头采集任务
    Y->>Y: BT656 同步, YUV 帧缓存
    Y->>V: 提交 YUV 帧
    V->>V: 编码 + 乒乓缓冲
    par 并行输出
        V->>W: 实时图传帧
        V->>S: 录像帧写 DCIM/1/ (LBUF模式)
    end
    W-->>M: 传输状态/事件回馈

流程说明：

1. 板级初始化：board_dev_kit.c 依据所选芯片型号配置时钟、GPIO、外设，完成后进入应用主入口；
2. 配置加载：app_main.c 按 app_config.h 的宏裁剪创建各功能任务，并从 Flash 数据库（CONFIG_DATABASE_2_FLASH）恢复用户设置；
3. 采集启动：bt656_camera_get_yuv.c 完成摄像头时序同步，get_yuv_data.c 持续产出 YUV 帧；
4. 编码分发：视频编码后按缓冲模式分发——PPBUF 模式专注低延迟图传（≤20 帧），LBUF 模式可同时支撑图传（>20 帧）与写卡录像；
5. 并行输出：WiFi 图传与 SD 卡录像可并行（双路模式），单路模式下按宏配置选择输出通道。

录像/拍照路径决策

flowchart TD
    Start([事件触发]) --> Check{"TCFG_SD0/SD1 使能?"}
    Check -->|"是"| Path["CONFIG_STORAGE_PATH = storage/sdX"]
    Check -->|"否"| Nopath["no_sd_card 占位路径"]
    Path --> Dir{"第几路?"}
    Dir -->|"0"| D0["DCIM/1/"]
    Dir -->|"1"| D1["DCIM/2/"]
    Dir -->|"2"| D2{"CONFIG_VIDEO1_ENABLE?"}
    D2 -->|"是"| D2b["DCIM/3/"]
    D2 -->|"否"| D2a["DCIM/2/ 复用"]
    D0 --> EMR{"CONFIG_EMR_DIR_ENABLE?"}
    D1 --> EMR
    D2b --> EMR
    EMR -->|"是"| E["追加 EMR/ 紧急录像子目录"]
    EMR -->|"否"| Save["落盘: storage/sdX/C/DCIM/..."]
    Save --> End([完成])

配置选项汇总

失败模式、边界与并发注意

• Flash 大电流风险：RF TRIM 期间约 500ms 大电流访问 Flash，若此时再并发访问 Flash 可能造成挂死。方案强制将 RF TRIM 代码放入 RAM（MOVABLE/AT_RAM 二选一），并在无 SDRAM 封装下通过动态加载节省 4KB RAM——这是"可靠性 vs 内存"的显式权衡，二次开发时不应随意关闭该宏；
• 无 SD 卡降级：当 TCFG_SD0_ENABLE/TCFG_SD1_ENABLE 均为 0 时，存储路径退化为 no_sd_card 占位符，防止编译错误；上层录像/拍照代码应基于该路径宏做运行时能力判断，避免写盘失败；
• PPBUF 帧率上限：乒乓缓冲模式仅适合图传 ≤20 帧的场景；若产品需要更高帧率或写卡录像，必须关闭 PPBUF 切换到 LBUF 模式并在 video_buf_config.h 中调整缓冲大小，否则会出现丢帧或缓冲溢出；
• 任务栈溢出：默认开启 RTOS_STACK_CHECK_ENABLE 定时巡检，新增业务任务时应遵循同一机制并预留足够栈空间；
• 多路目录复用：第三路录像目录（DCIM/3/）仅在 CONFIG_VIDEO1_ENABLE 时启用，未启用时第二路与第三路共享 DCIM/2/，文件管理代码需按此去重，避免重复枚举。

使用示例

示例 1：按产品形态裁剪编译开关

无 SDRAM + WiFi 图传的低成本摄像头典型配置组合：

#ifdef CONFIG_NO_SDRAM_ENABLE					/* 封装不带sdram就打开该宏 */
#undef __SDRAM_SIZE__
#define __SDRAM_SIZE__    (0 * 1024 * 1024)
#endif

#ifdef CONFIG_NET_ENABLE
#define CONFIG_CTP_ENABLE
#define CONFIG_WIFI_ENABLE  					/* 无线WIFI */
#ifdef CONFIG_NO_SDRAM_ENABLE
#define CONFIG_RF_TRIM_CODE_MOVABLE //把RF TRIM 的运行代码动态加载到ram运行(节省4K ram内存), 防止RF TRIM 期间500ms大电流访问flash造成flash挂掉持续大电流
#else
#define CONFIG_RF_TRIM_CODE_AT_RAM //把RF TRIM 的运行代码定死到ram运行(浪费4K ram内存,否则若动态加载到sdram需清cache), 防止RF TRIM 期间500ms大电流访问flash造成flash挂掉持续大电流
#endif
#endif

Source: app_config.h

生产时只需在 board_config.h 中定义 CONFIG_NO_SDRAM_ENABLE 与 CONFIG_NET_ENABLE，应用代码无需改动即可自动切换内存布局与 RF TRIM 策略。

示例 2：存储路径宏的拼接约定

录像、拍照、回放均依赖统一的路径宏，新增介质（如 U 盘）只需平行追加：

#define CONFIG_REC_DIR_0       "DCIM/1/"
#define CONFIG_REC_DIR_1       "DCIM/2/"

#if TCFG_SD0_ENABLE
#define CONFIG_STORAGE_PATH 	"storage/sd0"
#define SDX_DEV					"sd0"
#endif

#define CONFIG_ROOT_PATH    	CONFIG_STORAGE_PATH"/C/"
#define CONFIG_REC_PATH_0       CONFIG_STORAGE_PATH"/C/"CONFIG_REC_DIR_0
#define CONFIG_UDISK_STORAGE_PATH	"storage/udisk0"

Source: app_config.h

业务代码应始终引用 CONFIG_REC_PATH_x / CAMERAx_CAP_PATH 等宏，而不是硬编码字符串，这样切换 SD0/SD1/U 盘时零改动。

示例 3：命令行构建

ac791n_wifi_camera:
	$(MAKE) -C apps/wifi_camera/board/wl82 -f Makefile

Source: Makefile

在 SDK 根目录执行 make ac791n_wifi_camera 即可编译 WiFi 摄像头方案；也可用 Code::Blocks 打开 apps/wifi_camera/board/wl82/AC791N_WIFI_CAMERA.cbp 图形化构建。

扩展点

• 视频缓冲策略：CONFIG_VIDEO_REC_PPBUF_MODE 与 CONFIG_VIDEO_SPEC_DOUBLE_REC_MODE 组合出四种产品形态（纯图传 / 图传+录像 / 高帧率图传 / 双路并行），缓冲大小在 video_buf_config.h 调整；
• 多芯片量产：新增芯片型号时，在 board/wl82/ 下仿照 board_7915A_cfg.h 增加配置头，并在 board_config.h 中按宏选择，应用层零改动；
• 存储介质扩展：沿 CONFIG_UDISK_STORAGE_PATH 的平行模式可继续增加 U 盘、eMMC 等介质，只需补齐路径宏与介质驱动；
• 音频扩展：CONFIG_PCM_DEC/ENC_ENABLE 已预留音频编解码能力，可支撑摄像头对讲/录音功能；
• OSD 叠加：开启 CONFIG_OSD_ENABLE 可在视频流上叠加 RTC 时间戳，适合需要时间水印的产品。

相关链接

• SDK 根目录 README（平台/构建总览）
• WiFi 摄像头方案源码目录 apps/wifi_camera
• UVC 摄像头 Demo（apps/demo/demo_uvc）
• 开发板 SPI 摄像头示例（apps/demo/demo_DevKitBoard）
• WiFi IPC 网络摄像头方案（apps/wifi_ipc，独立页面）
• WiFi 故事机方案（apps/wifi_story_machine）