카메라 인터페이스 분류와 기초 지식

카메라 인터페이스 분류와 기초 지식

1. 카메라의 작업 원칙으로의 도입

1. 구조
2. 작업 원칙
외부 등이 렌즈를 통과한 후, 그것은 컬러 필터에 의해 필터링되고 그리고 나서 센서 표면에 비춥니다. 센서는 렌즈로부터 전해진 빛을 전기 신호로 변환시키고, 그리고 나서 내부 AD를 통하여 그것을 디지털 신호로 변환시킵니다. 만약 센서가 DSP를 통합하지 않으면, 그것이 DVP를 통하여 기저 대역으로 전송되고 이번에 있는 데이터 형태가 미가공 데이터입니다. 만약 DSP가 통합되면, 미가공품 데이터 데이터가 색 배열, 렌즈 음영, 감마, 명확성인 AWB에 의해 처리되고, AE와 잡음을 제거하고, 그리고 나서 YUV 또는 RGB 포맷에서 자료를 출력합니다.
마침내, 우리가 장면이 카메라에 의해 사로잡히는 것을 볼 수 있도록, CPU는 그것을 디스플레이를 위한 프레임 버퍼에게 보낼 것입니다.
3. YUV와 YCbCr.

일반적으로 말해서, 카메라는 주로 렌즈와 센서 ic으로 구성됩니다. 약간의 센서 ics는 DSP와 통합되고 일부가 전혀 그렇지 않지만, 그러나 그들이 또한 외부 DSP 처리를 필요로 합니다. 소구분의 관점에서, 카메라 장치는 다음과 같은 부품으로 구성됩니다 :

1) 렌즈 (렌즈) 일반적으로, 카메라의 렌즈 구조가 여러 렌즈로 구성되며, 그것이 플라스틱 렌즈 (플라스틱)과 글래스 렌즈 (유리)로 분할됩니다.

2) 센서 (이미지 센서) 세뇨르는 일종의 반도체 칩입니다, 두 유형이 있습니다 : 어느 것이 전하 결합 소자와 CMOS (상보성 모스) 상보성 금속 산화막 반도체의 단축인 CCD가 (연결 장치를 부과합니다). 센서는 렌즈로부터 전해진 빛을 전기 신호로 변환시키고, 그리고 나서 내부 AD를 통하여 그것을 디지털 신호로 변환시킵니다. 센서의 각 화소가 Ｒ 빛 또는 비 빛 또는 Ｇ 빛에 민감할 수 있을 뿐이기 때문에, 각 화소는 우리가 미가공품 데이터 데이터라고 부르는 이번에 있는 단색을 저장합니다. 각 화소의 미가공품 데이터 데이터를 삼원색〔물감의］로 복구하기 위해, ISP는 가공처리하도록 요구됩니다.

기록 :

CCD 센서, 충전 신호가 먼저 전해지는 후, 상술했고 그리고 나서 자동 예금기가,와 함께 높은 이미지화 양질, 고감도, 좋은 해결, 낮게 노이즈를 냅니다 ; 느린 처리 속도 ; 비싼 비용과 복잡한 프로세스.

CMOS 센서, 충전 신호가 먼저 확대됩니다, 그리고 나서 그런 다음 전하는 자동 예금기 ; 영상화 품질은 낮은 감도와 명백한 소음을 가지고 있습니다 ; 처리 속도는 빠릅니다 ; 비용은 낮고 과정이 단순합니다.

3) ISP (영상 신호 처리) 그것이 주로 디지털 이미지의 처리를 완료하고, 센서에 의해 수집된 미가공 데이터를 디스플레이에 의해서 지원된 포맷으로 변환시킵니다.

4) CAMIF (카메라 컨트롤러) 칩 위의 카메라 인터페이스 회로가 장치를 제어하고, 센서에 의해 수집된 데이터를 받고 그것을 CPU에게 보내고, 그것을 디스플레이를 위한 LCD에게 보냅니다.

RGB와 같이, YUV는 색상 공간에 일반적으로 사용 색깔 모델들 중 하나이고 그 둘이 서로를 변환될 수 있습니다. YUV에서, Ｙ는 광도를 대표하고 Ｕ와 Ｖ가 크로미넌스를 대표합니다. RGB와 비교하여, 그것은 위로 더 덜 스페이스를 둔 데 필요하다는 이점이 있습니다. YCbCr는 세계 디지털 기구 비디오 표준의 개발 동안 ITU-R BT601 추천의 일부이고, 실제로 YUV을 기준이고 차감 계산된 복제물입니다. 그들 중에, Ｙ는 YUV의 Ｙ, Cb와 Cr와 같은 의미가 또한 색깔을 언급하게 하지만, 그러나 그들이 표현에 있어서 다릅니다. YUV 가족에, YCbCr는 컴퓨터 시스템에서 가장 폭넓게 사용된 부재이고 그것의 어플리케이션 필드가 베리 와이드입니다. JPEG와 MPEG 모두는 이 포맷을 채택합니다. 사람들이 대해 대화하는 대부분의 YUV는 YCbCr를 언급합니다. YCbCr는 4:4:4, 4:2:2, 4:1:1과 4:2:0과 같은 많은 샘플링 포맷을 가지고 있습니다.

2. 카메라 인터페이스 분류

일반적 형태는 MIPI, DVP와 usb 인터페이스 인터페이스입니다

DVP 버스의 PCLK 제한은 96M에 대한 것이고 추적의 길이가 너무 길지 않아야 합니다. 모든 드프프스의 최대 율은 가장 잘 72M 이하 제어되고 따라서 PCB 설계가 더 잘 있을 것입니다. MIPI 버스 속도는 단지 몇 백 Ｍ이고 그것이 라이프즈 인터페이스에 의해 연결됩니다. 추적은 있어야 하고 동일 길이의 안에 차이와 관심이 보호에 지불되어야 하고 따라서 PCB 추적과 임피던스 제어에 대한 요구가 더 높습니다. 일반적으로 말해서, 96M pci크는 한때 다중 카메라 이미지 획득 장비, DVP 버스 접속을 하기 위한 팀에, DVP의 제한입니다. 기술을 이해하지 않는 몇 사람들은 추진하는 것을 계속합니다. 나는 그것이 하드웨어 배선 간섭이라고 말합니다. 나는 I2C와 같은 로 스피드 제어 신호가 간섭받는 것에 붙여집니다. 나는 며칠 동안 오실로스코프를 지켜봤습니다. 드라이버는 그것을 끝내기 위해 PCLK 프레임 속도를 내립니다.
1) DVP는 PCLK, 수직 동기 신호, HSYNC, D[0:11]를 요구하는 병렬 포트입니다 - 그것이 ISP 또는 기저 대역이 그것을 지원하는지에 따라서, 8/10/12 BIT 데이터일 수 있습니다 ;
MIPI는 저전압 차별적 직렬 포트인 LVDS (저전압 차동 신호 전송) 입니다. 단지 필요만 CLKP/N, DATAP/N - 최고 4까지 레인을 지원하시오 그러면 일반적으로 2번 레인은 행해질 수 있습니다.

2) MIPI 인터페이스는 DVP 인터페이스 보다 더 적은 신호라인을 가지고 있습니다. 그것이 저전압 차분 신호이기 때문에, 발생된 간섭은 작고 대항 간섭 능력이 또한 강합니다. 그밖에, DVP 인터페이스는 제한된 신호 무결성과 금리의 관점에서 제한됩니다. 500W는 겨우 DVP를 사용할 수 없습니다, 800W 이상 모두가 MIPI 인터페이스를 사용합니다.

(LCD 인터페이스 타입을) 주목하세요 :

미피 인터페이스와 LVDS 인터페이스 사이의 주요한 차이 (LCD 스크린 인터페이스의 종류가 여기 있습니다) :
1. 단지 인터페이스가 익숙한 LVDS는 비디오 데이터를 전송합니다, MIPI DSI가 또한 비디오 데이터를 전송할 뿐만 아니라, 제어 명령을 전할 수 있습니다 ;
2. LVDS 인터페이스가 주로 RGB TTL 신호를 전송에 SPWG / 제이다 포맷에서 LVDS 신호로 변환시키는 반면에, MIPI DSI 인터페이스는 특별한 초기 접속 절차 시퀀스와 교육 규칙에 따라 화면 제어에 요구된 비디오 데이터와 제어 데이터를 전송합니다.
LCD 스크린은 신호의 종류 (종류)과 신호의 내용으로부터 다른 RGB TTL, LVDS, MIPI DSI 인터페이스를 가지고 있습니다.
RGB TTL 인터페이스의 시그널 타입은 TTL 레벨입니다, 신호의 내용이 라인과 화면 동기와 시계와 더불어, RGB666 또는 RGB888입니다 ;
LVDS 인터페이스 시그널 타입은 LVDS 신호 (저전압 차등 쌍) 이고 신호의 내용은 선과 화면 동기와 더불어 RGB 데이터고 시계입니다 ;
MIPI DSI 인터페이스 시그널 타입은 LVDS 신호이고 신호의 내용이 영상 스트림 데이터와 제어 명령입니다.

직렬 신호 :

직렬 인터페이스 (직렬 인터페이스)은 조금씩 데이터의 순차 전송 방식을 언급합니다. 거리 통신 그러나 전송 속도는 더 천천히 있습니다.
직렬 인터페이스, 한 편의 정보의 데이터가 순서로 조금씩 전송되는 통신 방식은 직렬 통신으로 불립니다. 직렬 통신의 특성은 다음과 같습니다 : 데이터 bit 전송, 전송은 비트 순서에서 실행됩니다, 적어도 단지 한 송전선이 완료될 수 있습니다 ; 비용은 낮지만 전송 속도가 느립니다. 직렬 통신의 거리는 여러 미터부터 여러 킬로미터 까지일 수 있습니다 ; 정보 전송의 방향에 따르면, 직렬 통신은 더욱 3 종류로 분할될 수 있습니다 : 단체, 반-이중과 전양방성.

직렬 통신의 특성은 다음과 같습니다 : 데이터 bit의 전송은 비트 순서에서 실행됩니다.

병렬 포트 신호 :

주변 기기는 데이터를 전송하기 위해 병렬 전송을 사용하는 인터페이스 표준을 언급합니다. 8255, 6820, 기타 등등과 같은 가장 단순한 병렬 데이터 등록 또는 전용 인터페이스 집적 회로 칩으로부터 더 복잡한 SCSI 또는 IDE 주변 기기에 수많은 종류가 있습니다. 주변 기기의 인터페이스 특성은 2가지 양상으로부터 묘사될 수 있습니다 : 1. 또한 인터페이스로 전해진 비트의 수로 알려진 평행하게 전해진 데이터 채널의 폭 ; 2. 여분 인터페이스 제어 라인 또는 상호작용은 신호의 평행한 데이터 전송 특성을 조정하곤 했습니다. 자료의 폭은 1부터 128개 비트 까지일 수 있거나 넓고 가장 일반적으로 사용된 것 8비트이며, 그것이 인터페이스를 통하여 동시에 8 데이터 bit을 전할 수 있습니다. 컴퓨터 분야에서 가장 일반적으로 사용된 주변 기기는 소위 라인 프린터 인터페이스입니다. 병렬 포트는 동시에 8비트 (원 바이트) 데이터를 전송할 수 있는 8개 차선입니다.

그것은 병렬 포트가 빠른다는 것이 아닙니다. 8비트 채널 사이의 상호간섭 (혼선) 때문에, 전송 속도는 제한되고 전송이 실수의 가능성이 높습니다. 직렬 포트는 서로를 방해하지 않습니다.
차분 신호 :

(차등 모드 신호 : 더블 엔드형 입력, 이신호의 위상차가 180 도이 ) 때

소위 차동 변속 장치는 이신호 전선 위의 송신기로 전해진 크기가 똑같고 단계가 다음과 같은 형태에 나타난 바와 같이, 전기적 신호 반대편에 있는 것을 의미합니다 :

수신 단말을 위해, 2 수신된 신호는 크기가 두배로 되는 신호를 획득하기 위해 빼집니다. 앤티-재밍 원리는 다음과 같습니다 : 만약 이신호가 같은 방향 (같은 방향과 똑같은 크기)에서 받아들이면, 수신 단말이 용인된 투-라인 신호에 가공처리하는 공제를 수행하기 때문에 간섭 신호가 근본적으로 제거될 것입니다. 말하자면, 차동 증폭기는 입력에 단지 효과적인 신호 크기의 극 소수 밀리 볼트가 필요하지만, 그러나 그것이 극소수인 볼트까지 공통 모드 신호에 냉담할 수 있습니다.

그래서 어떻게 우리가 이신호 라인에 의해 받아들인 간섭 신호가 최대한 많이 단계와 크기에 있다는 것을 보증할 수 있습니까?? 전자기 정리가 있기 때문에, 한가지 방법은 함께 2선 와이어를 구기는 것이며, 그것이 소위 뒤틀린 쌍입니다 : 뒤틀린 쌍에 의해 받아들인 간섭 신호가 똑같은 단계에 있고, 크기에서 같고 따라서 차분 신호가 더 이유 때문에 신호화를 위해 사용된다는 것이 접근될 수 있습니다. 강한 대항 간섭 때문에.

PCB 엔지니어들을 위해, 가장 큰 우려는 어떻게 차별적 라우팅의 이러한 장점이 완전히 실제 라우팅에서 이용된다는 것을 보증하여야 하는지입니다. 설계를 향하고 있었을지도 모르는 사람들은 차별적 배선 즉, 동일 길이를 위한 일반 요구사항을 이해하고 거리를 필적할 것입니다. 동일 길이는 2개 차분 신호는 항상 반대 극성을 유지하고 공통 모드 성분을 감소시킨다는 것을 보증하는 것입니다 ; 주로 동일 거리는 그 둘의 차별적 임피던스가 일관된다는 것을 보증하고 반영을 감소시키는 것입니다. 최대한 가까이 원칙은 때때로 차별적 라우팅을 위한 요구조건 중 하나입니다.

5. DSI로의 도입
1. DSI는 일종의 레인 확장가능한 인터페이스, 1번 시계 Lane/1-4 데이터 레인입니다
오우 DSI 순응하는 주변 기기는 1 또는 2 기초적 작동모드를 지지합니다 :
(마이크로프로세서 유닛 인터페이스와 유사한) 오우 명령 상태
(RGB 인터페이스와 유사한) 오우 비디오 모드 - 전하기 위한 사용 고속 방식이 자료를 수집하, 지원은 3개 포맷에서 전송에 관한 자료를 수집합니다
오우 비버스트 동기 펄스 방식
오우 비버스트 동시성의 이벤트 방식
오우 버스트 모드
오우 전송 모드 :
오우 고속 신호 모드
오우 저동력 신호 모드 - 유일한 데이터 레인 0은 사용됩니다 (시계가 DP, DN의 엑스오레드입니다).
오우 프레임 형태
오우 숏 프레임 : (고정된) 4 바이트
오우 긴 프레임 : 6~65541 바이트 (변수)