Schwerpunkte
17. August 2021, 17:54 Uhr | Markus Haller
Die neuen Spezifikationen der Display-Schnittstelle zielen ab auf schnellere Datenübertragung, minimierte Leistungsaufnahme und nahtlose Wechsel zwischen hoch- und niederperformanten Betriebsmodi zur Videodarstellung.
Die Version 2.0 des weit verbreiteten Display-Standards MIPI DSI-2 soll »wesentliche Verbesserungen« in der Bandbreite und der Leistungsaufnahmen für Automotive-Displays, Mobilgeräte und die Spieleindustrie mitbringen.
MIPI DSI-2 definiert eine Verbindung mit hoher Bandbreite zwischen Host-Prozessoren und Displays. Der Standard hat Einfluss auf die übertragene Datenrate einer Video-Übertragung und die dafür nötige Leistungsaufnahme – und damit auch auf die Batterielaufzeit von tragbarer Elektronik wie Smartphones. Der Schnittstellen-Standard wird weltweit in Mobiltelefonen, Smartwatches, Virtual-Reality-Systemen, Laptops, Tablets und für die Video-Verbindung von Fahrzeug-Displays eingesetzt.
Die nun angekündigte neue Version 2.0 bezeichnet Joel Huloux, Vorsitzender der MIPI Alliance, als »bedeutend«. Sie liefere einen Satz neuer Geräte-Funktionen, die als Grundlage für weitere Innovationen in der Display-Technologie nötig sei. »Die neuen Funktionen, die in MIPI DSI-2 v2.0 eingeführt werden, ermöglichen ein deutlich verbessertes Spielerlebnis und andere visuelle Erlebnisse bei geringstem Strombedarf für die gesamte Bandbreite von Display-Anwendungen.« DSI-2 v2.0 ist mit allen früheren Versionen der Spezifikation abwärtskompatibel.
Als neue Funktionen nennt die MIPI Alliance u.a. die Möglichkeit, Displays in grundsätzlich verschiedenen Betriebsmodi für unterschiedliche Anwendungsfälle zu Betreiben – vom hochauflösenden Video mit 8K-Auflösung und 120 Hz über reaktionsschnelle grafische Benutzeroberflächen mit kurzer Latenz bis hin zu statischen Bilddarstellungen. Damit soll eine stark verbesserte Bilddarstellung bei reduziertem Strombedarf möglich werden. Mit einem neu eingeführten »video-to-command mode« kann nahtlos zwischen den Betriebsmodi gewechselt werden. Als Anwendungsbeispiel hat die Alliance einen Smartphone-Nutzer vor Augen, der zwischen grafisch anspruchsvollen Spielen und anderen Applikationen wechselt und dabei nur minimale Latenzzeiten und Leistungseinbußen wahrnimmt.
Mit der Version 2.0 wird im MIPI DSI-2 außerdem ein »adaptives Refresh-Panel« eingeführt. Es ermöglicht einem Display dargestellte Bildinhalte für eine gewisse Dauer, die der Entwickler variable setzen kann, zu halten, ohne dass die Bildinformation durch den Host-Prozessor neu geschrieben werden muss. Damit reduzieren sich Rechenaufwand und Leistungsaufnahme des Display-Systems und es wird kein peripherer Frame-Buffer benötigt.
Das Update v2.0 unterstützt die aktuellen Codecs VESA Display Stream Compression (VESA DSC) 1.2b und VESA Display Compression-M (VDC-M) 1.2. Beide Codes komprimieren die Bilddaten verlustfrei um den Faktor drei bis sechs. Durch die Integration in den MIPI-DSI-2-Standard wird die Schnittstelle flexibler und kann verschiedene Bandbreiten- und Leistungsanforderungen bedienen. Laut MIPI Alliance lassen sich mit DSI-2 v2.0 rund 6 Gigapixel pro Sekunde an unkomprimierten Bildinhalten übertragen. Dafür muss als physische Schnittstelle die aktuelle Version MIPI D-PHY v3.0 oder MIPI C-PHY v2.0/v2.1 integriert werden.
Wie seine Vorgänger ist DSI-2 v2.0 skalierbar und flexibel, kann beliebige Auflösungen unterstützen und mit einem oder mehreren Datenkanälen konfiguriert werden.
Für die Automobilindustrie hat die MIPI Alliance schon früher das als Konnektivitäts-Framework MIPI Automotive SerDes Solutions (MASS) entwickelt und eingeführt. Es definiert die Schnittstelle zu Kameras, Sensoren und Displays. Die Version 2.0 des MIPI-DSI-2-Standard ist ein zentrales Element von MASS und wird über diesen Weg in der Automobilindustrie ausgerollt.
Die MIPI Display Command Set (DCS)-Spezifikation, die einen standardisierten Befehlssatz für Steuerfunktionen und die Bereitstellung von Daten für DSI-2-Displays bietet, wurde ebenfalls aktualisiert und unterstützt nun die Version 2.0.
Weitere Informationen zu MIPI DSI-2 hat die MIPI Alliance in zwei Web-Seminaren zusammengestellt und für dieses Jahr weitere Schulungsangebote angekündigt.
»Leveraging Video Compression within MIPI DSI-2 for High-Performance Displays«
»Enabling Automotive Displays Using MIPI Automotive SerDes Solutions (MASS)«.
