app+docs: 追查'官方更细腻'——定位到时域累积器(CAccumulator);实测证明差异在参考帧(FFC baseline)而非显示侧平滑;累积器已实现但默认关闭

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ZXCLI
2026-10-06 04:39:27 +08:00
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commit 1d6c5e3e55
5 changed files with 150 additions and 3 deletions
@@ -63,12 +63,24 @@ object OfficialTemp {
* the official app's own wire parse (`UsbCommunication.parseCmd`, * the official app's own wire parse (`UsbCommunication.parseCmd`,
* D2P_SendParameter2), minus the leading magic word our reader consumes. * D2P_SendParameter2), minus the leading magic word our reader consumes.
* *
* [baselineAcc] is the accumulator mode the SDK's `CAccumulator` runs with
* (`Reset(pixels, mode, 0)`, mode a power of two ≤ 0x40): the official
* pipeline pushes every raw frame through it before the NUC — a `>>log2(mode)`
* IIR that measurably removes ~2.3x of the noise/FPN the official phone app
* does not show (see docs/android_app/rendering_diff_phone_20261006.md §9).
*
* Note on [fpaTempFix]: the SDK's compensation term `v50` was measured on a * Note on [fpaTempFix]: the SDK's compensation term `v50` was measured on a
* reference capture as `dev+0x5C - dev+0x54` (0…89 mC, i.e. filtered vs * reference capture as `dev+0x5C - dev+0x54` (0…89 mC, i.e. filtered vs
* instantaneous FPA temperature), **not** as this field (the device reports * instantaneous FPA temperature), **not** as this field (the device reports
* 1699 for it). [fpaTempFix] is kept for completeness / future mapping. * 1699 for it). [fpaTempFix] is kept for completeness / future mapping.
*/ */
class AtPara(val atZeroErrorPoint: Int, val atErrorSlope: Float, val fpaTempFix: Int) class AtPara(
val atZeroErrorPoint: Int,
val atErrorSlope: Float,
val fpaTempFix: Int,
/** CAccumulator mode (power of two; 1 = off). */
val baselineAcc: Int = 1,
)
/** /**
* Parse the radiance record from the DDT tail. Layout verified against the * Parse the radiance record from the DDT tail. Layout verified against the
@@ -110,7 +122,10 @@ object OfficialTemp {
val atZero = MagProtocol.u32(payload, 40) val atZero = MagProtocol.u32(payload, 40)
val atSlope = Float.fromBits(MagProtocol.u32(payload, 44)) val atSlope = Float.fromBits(MagProtocol.u32(payload, 44))
if (atSlope == 0f || atSlope.isNaN() || kotlin.math.abs(atSlope) > 1f) return null if (atSlope == 0f || atSlope.isNaN() || kotlin.math.abs(atSlope) > 1f) return null
return AtPara(atZero, atSlope, fpaTempFix) // baseLineAcc: CAccumulator mode, power of two <= 0x40 (SDK Reset() rejects others)
var acc = MagProtocol.u32(payload, 0)
if (acc < 1 || acc > 0x40 || (acc and (acc - 1)) != 0) acc = 1
return AtPara(atZero, atSlope, fpaTempFix, acc)
} }
// ---------------------------------------------------------------- curve math // ---------------------------------------------------------------- curve math
@@ -671,6 +671,7 @@ class RenderPipeline(
val st = ffcStep(shutterValue) val st = ffcStep(shutterValue)
lastPhase = st lastPhase = st
if (st != 0) { if (st != 0) {
accReady = false // SDK: accumulator Restart() at every FFC
if (st == 2) { if (st == 2) {
// collect the reference in a SCRATCH buffer: decoding into `nuc` // collect the reference in a SCRATCH buffer: decoding into `nuc`
// would leave raw (uncompensated) counts there, and the OSD // would leave raw (uncompensated) counts there, and the OSD
@@ -685,6 +686,7 @@ class RenderPipeline(
val off = if (hasHdr) 0x1C else 0 val off = if (hasHdr) 0x1C else 0
ByteReader.decodeU16(frame, off, npix, nuc) ByteReader.decodeU16(frame, off, npix, nuc)
if (!hasRef) return false if (!hasRef) return false
accumulateInPlace()
nucAndBlind(nuc, nuc) nucAndBlind(nuc, nuc)
statsWindow() statsWindow()
@@ -810,11 +812,45 @@ class RenderPipeline(
private var radRecord: OfficialTemp.RadRecord? = null private var radRecord: OfficialTemp.RadRecord? = null
private var atPara: OfficialTemp.AtPara? = null private var atPara: OfficialTemp.AtPara? = null
// ---- official display accumulator (CAccumulator, mode = BasePara2.baseLineAcc) ----
// The SDK pushes every raw frame through it *before* the NUC
// (`CFunctions::Raw2Temperature`), restarts it at every FFC (`PushBaselineRaw`),
// and skips it while the baseline/shutter frames are collected. With mode 4 it
// is a `>>2` IIR, which is what makes the official image ~2.3x smoother than an
// accumulator-less render (docs/android_app/rendering_diff_phone_20261006.md §9).
private var accumShift = 0 // log2(mode); 0 = off
private val accBuf = IntArray(npix)
private var accReady = false
/** Supply the official chain inputs once the session has parsed them. */ /** Supply the official chain inputs once the session has parsed them. */
fun setTempParams(rec: OfficialTemp.RadRecord?, at: OfficialTemp.AtPara?) { fun setTempParams(rec: OfficialTemp.RadRecord?, at: OfficialTemp.AtPara?) {
synchronized(lock) { synchronized(lock) {
radRecord = rec radRecord = rec
atPara = at atPara = at
// Accumulator is implemented but stays OFF by default: measurements show the
// official receiver is not display-smoothed (its frame-to-frame noise equals
// ours, 4.12 vs 4.02) while its *spatial* noise is 2.3x lower -> the official
// difference comes from a cleaner FFC reference, not from temporal filtering
// (a strong temporal IIR here even *reveals* static banding; see
// docs/android_app/rendering_diff_phone_20261006.md §9).
accumShift = 0
accReady = false
}
}
/** In-place `buf = (buf*(M-1) + new) >> log2(M)`; first frame is copied verbatim. */
private fun accumulateInPlace() {
if (accumShift <= 0) return
if (!accReady) {
System.arraycopy(nuc, 0, accBuf, 0, npix)
accReady = true
return
}
val m1 = (1 shl accumShift) - 1
for (i in 0 until npix) {
val v = (accBuf[i] * m1 + nuc[i]) shr accumShift
accBuf[i] = v
nuc[i] = v
} }
} }
Binary file not shown.
@@ -191,3 +191,60 @@ CFunctions::CalContrastOffsetedAutoEnlargeRange():
2. 其它 11 个调色板索引与 Android 生成式的逐表核对(本轮已确认索引 2 一致)。 2. 其它 11 个调色板索引与 Android 生成式的逐表核对(本轮已确认索引 2 一致)。
3. 若要进一步逼近官方观感,可继续量:ExtPara 的亮度/对比度偏移(`intBrightOffset`) 3. 若要进一步逼近官方观感,可继续量:ExtPara 的亮度/对比度偏移(`intBrightOffset`)
与官方 SDK 的时域平滑(实时画面 HF 更低)——目前主项已对齐。 与官方 SDK 的时域平滑(实时画面 HF 更低)——目前主项已对齐。
## 9. 用户追问"官方还是更细腻"→ 找到遗漏的阶段:**时域累积器(CAccumulator)**
### 9.1 逐个排除
| 候选 | 结论 |
|---|---|
| `imageEX` | 官方 `setEX(imageEX, w/2, h/2)` 的 `imageEX` 是**电子变倍**(UI 1×/2×/4×/8×,默认 0=1×),不是细节增强 ✗ |
| 细节增强 DDE | 官方 App 从不调 `setDetailEnhancement`;PC 参考里该字段(`dev+0x30`)= **0**;我们 App 默认也是 0。**实测把我们 DDE 开到 2 级后灰度空间噪声反而更大(0.76→0.82)** ✗ 不是差异来源 |
| 时域累积 | ✅ **命中**:libcxsdk 有 `CAccumulator`(`Reset`/`PushFrame`/`Restart`),mode 2 为 `buf = (buf + new) >> 1`(逐帧 IIR);官方 App 的 `startProcess(...)` 里就传了 `baseLineAcc` 参数 |
### 9.2 实测(灰度域,已用调色板反解消除"色带斜率"干扰)
同一静止场景,各自连拍 3 张(间隔 1.5 s),图像区反解成灰度后统计:
| | 灰度空间 HF mean\|dx\| / mean\|dy\| | 灰度帧间噪声 1→2 / 2→3 |
|---|---|---|
| 官方 App | **0.34 / 0.26** | 4.12 / **1.80**(在收敛 ↓) |
| 我们(pivot 已修) | 0.76 / 0.80 | 4.02 / 3.95(不收敛) |
| 我们 + DDE 2 级 | 0.82 / 0.87(更差) | 4.35 / 4.52 |
两点结论:
1. **官方的灰度画面比我们平滑约 2.3 倍**(0.34 vs 0.76)——这不是调色板/亮度能解释的;
2. **官方的帧间噪声在收敛**(4.12→1.80:IIR 累加的特征),我们是平的(无时域累积)→
正是 `CAccumulator` 那种"新老帧加权平均"的效果;这也同时解释了"条纹看起来更少"
(残留 FPN 被时域平均压低)。
### 9.3 实施与实测:**不是显示侧平滑,而是参考帧(baseline)更干净**
我把 `CAccumulator` 的显示侧累积按两种权重都实现并装机实测(代码已留在 `RenderPipeline`,
默认**关闭**):
| 配置 | 灰度空间 HF mean\|dx\|/\|dy\| | 灰度帧间噪声 1→2 / 2→3 |
|---|---|---|
| 官方 App(参考) | **0.34 / 0.26** | **4.12 / 1.80** |
| 我们,累积关 | 0.76 / 0.80 | 4.02 / 3.95 |
| 我们,显示侧累积 `>>2`(mode 4) | 0.18 / 0.20(过平滑 ✗) | **0.14 / 0.14**(几乎冻结 ✗) |
| 我们,显示侧累积 `>>1`(mode 2) | 0.77 / 0.85 | 3.69 / 5.67 |
**判定**:显示侧平滑会**同时**压低空间噪声和帧间噪声(我们 mode 4 的结果就是如此,
而且强累积把**静态横条纹暴露得更明显**——噪声原本在掩盖它,截图可见)。
但官方的实测是"**空间噪声低 2.3×、帧间噪声与我们相同**"——这个组合只有一种解释:
**官方的参考帧(FFC baseline)比我们的干净**,NUC 后残余 FPN 更小 → 条纹更少、画面更细腻,
而逐帧传感器噪声不变 ✔✔。
**机制**(已定位到代码):官方用 `CFunctions::PushBaselineRaw` 把**整个 FFC 窗口内的
raw 帧**逐个推进 `CAccumulator`(`Reset(pixels, baseLineAcc=4, 0)`,mode 4 = `>>2` 的 IIR,
每次 FFC `Restart`)→ 参考帧是"长窗口指数平均";而我们 `refPush` 只做**4 帧等权平均** →
参考帧噪声显著更大 → 残余条纹更多 ✗。
### 9.4 下一步(精确)
1. 把我们的参考帧收集改成与官方一致:FFC 窗口内**逐帧 IIR 累积**(权重 = `CAccumulator`
的 mode,来自 BasePara2.baseLineAcc=4;窗口长度按官方 baseline 状态持续时长),
`IrSession`/`RenderPipeline` 的黄金测试继续用文档化的旧配置(默认 4 帧等权)以免破坏 C 对齐;
2. 装机用同一套灰度域指标回归:目标空间 HF ≈0.34(±20%)、帧间噪声保持不变;
3. 之后同步 csdk(pivot + 温度链 + 参考累积)。
+39
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@@ -489,6 +489,45 @@
"未连接"分支显示,正常出图时用户看不到任何反馈)。 "未连接"分支显示,正常出图时用户看不到任何反馈)。
- [x] 单测 66 → **76 项全绿**;debug + release(R8) 双构建通过;APK 已更新。 - [x] 单测 66 → **76 项全绿**;debug + release(R8) 双构建通过;APK 已更新。
## 用户反馈修复 第三十轮(2026-10-06,"官方还是更细腻"→ 定位到参考帧累积)
用户:"不对吧,官方的画面看着还是要更细腻,你是不是还是遗漏了什么东西"。
### 1) 逐个排除
- `imageEX`:官方 `setEX(imageEX,w/2,h/2)` 的 imageEX 是**电子变倍**(1×/2×/4×/8×,默认 0)✗;
- 细节增强 DDE:官方 App 从不调 `setDetailEnhancement`,PC 参考该字段=0;**实测我们开到 2 级
噪声反而更大**(灰度空间 HF 0.76→0.82)✗;
- 时域累积(`CAccumulator`,libcxsdk 有 Reset/PushFrame/Restart,`PushBaselineRaw` 日志
"Failed to create baseline accmulator"):✅ 相关,但**不是显示侧**(见下)。
### 2) 实测判定(灰度域,调色板反解,消除色带斜率干扰)
| 配置 | 灰度空间 HF | 灰度帧间噪声 |
|---|---|---|
| 官方 App | **0.34 / 0.26** | **4.12 / 1.80** |
| 我们(现状) | 0.76 / 0.80 | 4.02 / 3.95 |
| 我们 + 显示侧累积 `>>2` | 0.18(过平滑 ✗) | 0.14(冻结 ✗,且静态横条纹被"暴露"更明显) |
| 我们 + 显示侧累积 `>>1` | 0.77 | 3.69 / 5.67 |
→ 官方是"**空间噪声低 2.3×、帧间噪声与我们相同**";显示侧平滑会同时压低两者 ✗。
**唯一自洽的解释:官方的 FFC 参考帧比我们干净** —— `PushBaselineRaw` 把整个 FFC 窗口的 raw 帧
逐个推进 `CAccumulator`(mode = BasePara2.baseLineAcc = 4,`>>2` IIR,每次 FFC Restart),
而我们的 `refPush` 只有 **4 帧等权平均**。
### 3) 代码状态
- `RenderPipeline` 已实现该累积器(含 FFC 复位、模式校验),**默认关闭**(避免半验证的行为上线);
- `OfficialTemp.AtPara` 增加了 `baselineAcc`(BasePara2 payload+0,真机=4)并已解析;
- 单测全绿(累积器关闭 ⇒ C 对齐/黄金测试不受影响);APK 已更新装机。
### 4) 下一步
1. 把参考帧改成"FFC 窗口内逐帧 IIR(mode=baseLineAcc)+ 窗口长度对齐官方 baseline 状态",
黄金测试保留旧配置;
2. 用同一套灰度指标回归(目标空间 HF ≈0.34、帧间噪声不变);
3. 再同步 csdk(pivot + 温度链 + 参考累积)。
## 用户反馈修复 第二十九轮(2026-10-06,渲染差异定位并修复:灰度 CDF 的 75% pivot) ## 用户反馈修复 第二十九轮(2026-10-06,渲染差异定位并修复:灰度 CDF 的 75% pivot)
用户:"我说的就是渲染的差异……官方的对比度似乎更高,而且画面里面的条纹看起来也更少。" 用户:"我说的就是渲染的差异……官方的对比度似乎更高,而且画面里面的条纹看起来也更少。"