MIPI Alliance
Update für MIPI-CSI-2-Kamera-Spezifikation
Die MIPI Alliance hat ein Update ihrer Bildsensor-zu-CPU-Schnittstelle MIPI CSI-2 angekündigt: Version 4.0 der Schnittstelle ergänzt Always-On Sentinel Conduit für die Umgebungsüberwachung, Multi-Pixel-Kompression und RAW28-Farbtiefe.
Auf Basis der in MIPI CSI-2 v3.0 (MIPI Camera Serial Interface 2) eingeführten Machine-Awareness-Fähigkeiten bietet Version 4.0 eine fortschrittliche Always-on-Imaging-Lösung, die über nur zwei Kabel betrieben wird und damit Kosten und Komplexität für Ultra-Low-Power-Machine-Vision-Anwendungen verringert. MIPI CSI-2 v4.0 fügt außerdem eine Multi-Pixel-Kompression für aktuelle Bildsensoren und RAW28-Farbtiefe für sicherheitskritische Anwendungen hinzu, um eine hohe Bildqualität und ein günstiges Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) zu bieten.
Die MIPI-CSI-2-Schnittstelle wurde ursprünglich 2005 eingeführt und hat sich laut MIPI Alliance zur weltweit am häufigsten eingesetzten Bildsensor-zu-CPU-Schnittstelle für Embedded-Vision-Systeme entwickelt. Als etabliertes Hochgeschwindigkeitsprotokoll für die Übertragung von Stand- und Videobildern von Bildsensoren zu Anwendungsprozessoren unterstützt MIPI CSI-2 eine breite Palette von Anwendungsfällen, die hohe Leistung, geringen Stromverbrauch und geringe EMI erfordern. Typischerweise in Anwendungen mit kürzerer Reichweite auf einer MIPI-C-PHY- oder MIPI-D-PHY-Physical-Layer-Schnittstelle implementiert, unterstützt die Version 4.0 erstmals die Übertragung von CSI-2-Bildframes über die kostengünstige MIPI-I3C-/I3C-Basic-Zweidrahtschnittstelle mit geringer Pin-Anzahl. MIPI CSI-2 lässt sich auch über die MIPI-A-PHY-SerDes-Schnittstelle implementieren, die bis zu 15 m Reichweite ermöglicht und sich für Anwendungen wie Fahrassistenzsysteme (ADAS), Fahrzeug-Infotainment und das IIoT eignet.
Neue Funktionen von MIPI CSI-2 v4.0
Zu den neuen Funktionen der Version 4.0 gehören im Einzelnen:
Always-On Sentinel Conduit (AOSC): Ermöglicht ständig aktive Machine-Vision-Systeme, deren Kombinationen aus Bildsensoren mit niedrigem Stromverbrauch und Videosignalprozessoren (VSP) ihre Umgebung kontinuierlich überwachen und ihre leistungsstärkeren Host-CPUs nur dann „aufwecken“, wenn wichtige Ereignisse auftreten. (Meist ist der VSP entweder ein separates Gerät oder mit der Host-CPU in einen größeren SoC integriert). Anwendungsbeispiele sind Gesichtsüberwachung auf Laptop- oder Tablet-Basis, Videoüberwachung sowie optische Fahrerassistenz- und Sicherheitssysteme. Mit AOSC lassen sich Bilddaten kostengünstig von einem Bildsensor zu einem VSP über einen stromsparenden MIPI-I3C-Bus in effizienter Weise streamen. Dabei stehen Skalierungsoptionen zur Verfügung, um zusätzliche I3C-Lanes und Bandbreite gemäß der I3C-Spezifikation hinzuzufügen.
Multi-Pixel-Komprimierung (MPC): Bietet eine optimierte Pixelkomprimierung für die neueste Generation von Tetra- und Nonacell-Bildsensoren mit Multi-Pixel-Farbfilterarrays (CFAs). Die MPC-Funktion trägt dazu bei, die hohen Bandbreitenanforderungen dieser Sensoren zu verringern, indem sie sowohl Multipixel- als auch normale Bayer-CFA-Bilder effizienter und mit potenziell höherer Qualität komprimiert als bisherige Methoden. Um Integratoren bei der Bewertung des Algorithmus und der Überprüfung ihrer Implementierungen zu unterstützen, steht außerdem ein Referenzcode bereit.
RAW28-Pixelkodierung: Unterstützt die nächste Generation von Kfz-Bildsensoren mit hohem Dynamikbereich für Anwendungen, wie sie für ADAS und andere sicherheitskritische Anwendungen erforderlich sind.
»Die Neuerungen in MIPI CSI-2 bieten eine skalierbare Grundlage, die die Interaktion zwischen Mensch und Maschine bei der nächsten Generation von Systemen der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Sehens verbessern wird«, erläutert Joel Huloux, Vorsitzender der MIPI Alliance. »Mit ihren neuen Funktionen erweitert v4.0 den Anwendungsbereich der MIPI-CSI-2-Schnittstelle beträchtlich - von der vereinfachten, stromsparenden Umgebungsüberwachung bis hin zur Komprimierung und überlegenen Bildqualität für leistungsstarke, sicherheitskritische Anwendungen.«
MIPI CSI-2 v4.0 ist mit allen früheren Versionen der MIPI-Spezifikation abwärtskompatibel. Die Spezifikation ist für Mitglieder der MIPI Alliance verfügbar und lässt sich über das Mitgliederportal auf der MIPI-Alliance-Website www.mipi.org herunterladen.
Lesen Sie mehr zum Thema
