wangrong
2026-08-24 beef6536e7c8dd3f5cbe8f73585611479910bea7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
#include "sdkconfig.h"
 
#include <esp_heap_caps.h>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <esp_log.h>
#include <img_converters.h>
 
#include "esp32_camera.h"
#include "board.h"
#include "display.h"
#include "lvgl_display.h"
#include "mcp_server.h"
#include "system_info.h"
#include "jpg/image_to_jpeg.h"
#include "esp_timer.h"
 
#define TAG "Esp32Camera"
 
Esp32Camera::Esp32Camera(const camera_config_t &config) {
    esp_err_t err = esp_camera_init(&config);
    if (err != ESP_OK) {
        ESP_LOGE(TAG, "esp_camera_init failed with error 0x%x", err);
        return;
    }
 
    sensor_t *s = esp_camera_sensor_get();
    if (s) {
        if (s->id.PID == GC0308_PID) {
            s->set_hmirror(s, 0); // Control camera mirror: 1 for mirror, 0 for normal
        }
        ESP_LOGI(TAG, "Camera initialized: format=%d", config.pixel_format);
    }
 
    streaming_on_ = true;
}
 
Esp32Camera::~Esp32Camera() {
    if (streaming_on_) {
        if (current_fb_) {
            esp_camera_fb_return(current_fb_);
            current_fb_ = nullptr;
        }
        if (encode_buf_) {
            heap_caps_free(encode_buf_);
            encode_buf_ = nullptr;
            encode_buf_size_ = 0;
        }
        esp_camera_deinit();
        streaming_on_ = false;
    }
}
 
void Esp32Camera::SetExplainUrl(const std::string &url, const std::string &token) {
    explain_url_ = url;
    explain_token_ = token;
}
 
bool Esp32Camera::Capture() {
    if (encoder_thread_.joinable()) {
        encoder_thread_.join();
    }
 
    if (!streaming_on_) {
        return false;
    }
 
    // Get the latest frame, discard old frames for real-time performance
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        if (current_fb_) {
            esp_camera_fb_return(current_fb_);
        }
        current_fb_ = esp_camera_fb_get();
        if (!current_fb_) {
            ESP_LOGE(TAG, "Camera capture failed");
            return false;
        }
    }
 
    // Prepare encode buffer for RGB565 format (with optional byte swapping)
    if (current_fb_->format == PIXFORMAT_RGB565) {
        size_t pixel_count = current_fb_->width * current_fb_->height;
        size_t data_size = pixel_count * 2;
 
        // Allocate or reallocate encode buffer if needed
        if (encode_buf_size_ < data_size) {
            if (encode_buf_) {
                heap_caps_free(encode_buf_);
            }
            encode_buf_ = (uint8_t *)heap_caps_malloc(data_size, MALLOC_CAP_SPIRAM | MALLOC_CAP_8BIT);
            if (encode_buf_ == nullptr) {
                ESP_LOGE(TAG, "Failed to allocate memory for encode buffer");
                encode_buf_size_ = 0;
                return false;
            }
            encode_buf_size_ = data_size;
        }
 
        // Copy data to encode buffer with optional byte swapping
        uint16_t *src = (uint16_t *)current_fb_->buf;
        uint16_t *dst = (uint16_t *)encode_buf_;
        if (swap_bytes_enabled_) {
            for (size_t i = 0; i < pixel_count; i++) {
                dst[i] = __builtin_bswap16(src[i]);
            }
        } else {
            memcpy(encode_buf_, current_fb_->buf, data_size);
        }
 
        // Allocate separate buffer for preview display
        uint8_t *preview_data = (uint8_t *)heap_caps_malloc(data_size, MALLOC_CAP_SPIRAM | MALLOC_CAP_8BIT);
        if (preview_data != nullptr) {
            memcpy(preview_data, encode_buf_, data_size);
            auto display = dynamic_cast<LvglDisplay *>(Board::GetInstance().GetDisplay());
            if (display != nullptr) {
                display->SetPreviewImage(std::make_unique<LvglAllocatedImage>(preview_data, data_size, current_fb_->width, current_fb_->height, current_fb_->width * 2, LV_COLOR_FORMAT_RGB565));
            } else {
                heap_caps_free(preview_data);
            }
        }
    } else if (current_fb_->format == PIXFORMAT_JPEG) {
        // JPEG format preview usually requires decoding, skip preview display for now, just log
        ESP_LOGW(TAG, "JPEG capture success, len=%zu, but not supported for preview", current_fb_->len);
    }
 
    ESP_LOGI(TAG, "Captured frame: %dx%d, len=%zu, format=%d",
             current_fb_->width, current_fb_->height, current_fb_->len, current_fb_->format);
 
    return true;
}
 
bool Esp32Camera::SetHMirror(bool enabled) {
    sensor_t *s = esp_camera_sensor_get();
    if (!s) {
        return false;
    }
    s->set_hmirror(s, enabled ? 1 : 0);
    return true;
}
 
bool Esp32Camera::SetVFlip(bool enabled) {
    sensor_t *s = esp_camera_sensor_get();
    if (!s) {
        return false;
    }
    s->set_vflip(s, enabled ? 1 : 0);
    return true;
}
 
bool Esp32Camera::SetSwapBytes(bool enabled) {
    swap_bytes_enabled_ = enabled;
    return true;
}
 
std::string Esp32Camera::Explain(const std::string &question) {
    if (explain_url_.empty()) {
        throw std::runtime_error("Image explain URL or token is not set");
    }
 
    if (current_fb_ == nullptr) {
        throw std::runtime_error("No camera frame captured");
    }
 
    // Create local JPEG queue
    QueueHandle_t jpeg_queue = xQueueCreate(40, sizeof(JpegChunk));
    if (jpeg_queue == nullptr) {
        ESP_LOGE(TAG, "Failed to create JPEG queue");
        throw std::runtime_error("Failed to create JPEG queue");
    }
 
    // Start encoding thread
    encoder_thread_ = std::thread([this, jpeg_queue]() {
        int64_t start_time = esp_timer_get_time();
        uint16_t w = current_fb_->width;
        uint16_t h = current_fb_->height;
        v4l2_pix_fmt_t enc_fmt;
        switch (current_fb_->format) {
            case PIXFORMAT_RGB565:
                enc_fmt = V4L2_PIX_FMT_RGB565;
                break;
            case PIXFORMAT_YUV422:
                enc_fmt = V4L2_PIX_FMT_YUYV;  // YUV422 is actually YUYV format
                break;
            case PIXFORMAT_YUV420:
                enc_fmt = V4L2_PIX_FMT_YUV420;
                break;
            case PIXFORMAT_GRAYSCALE:
                enc_fmt = V4L2_PIX_FMT_GREY;
                break;
            case PIXFORMAT_JPEG:
                enc_fmt = V4L2_PIX_FMT_JPEG;
                break;
            case PIXFORMAT_RGB888:
                enc_fmt = V4L2_PIX_FMT_RGB24;
                break;
            default:
                ESP_LOGE(TAG, "Unsupported pixel format: %d", current_fb_->format);
                return;
        }
 
        // Use encode buffer for RGB565, otherwise use original frame buffer
        uint8_t *jpeg_src_buf = current_fb_->buf;
        size_t jpeg_src_len = current_fb_->len;
        if (current_fb_->format == PIXFORMAT_RGB565 && encode_buf_ != nullptr) {
            jpeg_src_buf = encode_buf_;
            jpeg_src_len = encode_buf_size_;
        }
 
        bool ok = image_to_jpeg_cb(jpeg_src_buf, jpeg_src_len, w, h, enc_fmt, 80,
            [](void* arg, size_t index, const void* data, size_t len) -> size_t {
                auto jpeg_queue = static_cast<QueueHandle_t>(arg);
                JpegChunk chunk = {.data = nullptr, .len = len};
                if (index == 0 && data != nullptr && len > 0) {
                    chunk.data = (uint8_t*)heap_caps_aligned_alloc(16, len, MALLOC_CAP_SPIRAM | MALLOC_CAP_8BIT);
                    if (chunk.data == nullptr) {
                        ESP_LOGE(TAG, "Failed to allocate %zu bytes for JPEG chunk", len);
                        chunk.len = 0;
                    } else {
                        memcpy(chunk.data, data, len);
                    }
                } else {
                    chunk.len = 0;  // Sentinel or error
                }
                xQueueSend(jpeg_queue, &chunk, portMAX_DELAY);
                return len;
            }, jpeg_queue);
 
        if (!ok) {
            JpegChunk chunk = {.data = nullptr, .len = 0};
            xQueueSend(jpeg_queue, &chunk, portMAX_DELAY);
        }
        int64_t end_time = esp_timer_get_time();
        ESP_LOGI(TAG, "JPEG encoding time: %ld ms", int((end_time - start_time) / 1000));
    });
 
    auto network = Board::GetInstance().GetNetwork();
    auto http = network->CreateHttp(3);
    std::string boundary = "----ESP32_CAMERA_BOUNDARY";
 
    http->SetHeader("Device-Id", SystemInfo::GetMacAddress().c_str());
    http->SetHeader("Client-Id", Board::GetInstance().GetUuid().c_str());
    if (!explain_token_.empty()) {
        http->SetHeader("Authorization", "Bearer " + explain_token_);
    }
    http->SetHeader("Content-Type", "multipart/form-data; boundary=" + boundary);
    http->SetHeader("Transfer-Encoding", "chunked");
    if (!http->Open("POST", explain_url_)) {
        ESP_LOGE(TAG, "Failed to connect to explain URL");
        encoder_thread_.join();
        JpegChunk chunk;
        while (xQueueReceive(jpeg_queue, &chunk, portMAX_DELAY) == pdPASS) {
            if (chunk.data != nullptr) {
                heap_caps_free(chunk.data);
            } else {
                break;
            }
        }
        vQueueDelete(jpeg_queue);
        throw std::runtime_error("Failed to connect to explain URL");
    }
 
    {
        std::string question_field;
        question_field += "--" + boundary + "\r\n";
        question_field += "Content-Disposition: form-data; name=\"question\"\r\n";
        question_field += "\r\n";
        question_field += question + "\r\n";
        http->Write(question_field.c_str(), question_field.size());
    }
    {
        std::string file_header;
        file_header += "--" + boundary + "\r\n";
        file_header += "Content-Disposition: form-data; name=\"file\"; filename=\"camera.jpg\"\r\n";
        file_header += "Content-Type: image/jpeg\r\n";
        file_header += "\r\n";
        http->Write(file_header.c_str(), file_header.size());
    }
 
    size_t total_sent = 0;
    bool saw_terminator = false;
    while (true) {
        JpegChunk chunk;
        if (xQueueReceive(jpeg_queue, &chunk, portMAX_DELAY) != pdPASS) {
            ESP_LOGE(TAG, "Failed to receive JPEG chunk");
            break;
        }
        if (chunk.data == nullptr) {
            saw_terminator = true;
            break;
        }
        http->Write((const char *)chunk.data, chunk.len);
        total_sent += chunk.len;
        heap_caps_free(chunk.data);
    }
    encoder_thread_.join();
    vQueueDelete(jpeg_queue);
 
    if (!saw_terminator || total_sent == 0) {
        ESP_LOGE(TAG, "JPEG encoder failed or produced empty output");
        throw std::runtime_error("Failed to encode image to JPEG");
    }
 
    {
        std::string multipart_footer;
        multipart_footer += "\r\n--" + boundary + "--\r\n";
        http->Write(multipart_footer.c_str(), multipart_footer.size());
    }
    http->Write("", 0);
 
    if (http->GetStatusCode() != 200) {
        ESP_LOGE(TAG, "Failed to upload photo, status code: %d", http->GetStatusCode());
        throw std::runtime_error("Failed to upload photo");
    }
 
    std::string result = http->ReadAll();
    http->Close();
 
    size_t remain_stack_size = uxTaskGetStackHighWaterMark(nullptr);
    ESP_LOGI(TAG, "Explain image size=%dx%d, compressed size=%d, remain stack size=%d, question=%s\n%s",
             current_fb_->width, current_fb_->height, (int)total_sent, (int)remain_stack_size, question.c_str(), result.c_str());
    return result;
}