カメラ インターフェイス分類および基本的な知識

カメラ インターフェイス分類および基本的な知識

1. カメラの働く原則への紹介

1. 構造
2.働き主義
レンズを通した外的で軽いパスの後で、それは色フィルターによってろ過し、次にセンサーの表面で照射される。センサーは電気的信号にレンズから送信されるライトを変え、次にディジタル信号に内部広告を通して変える。センサーがDSPを統合しなければ、DVPによってベースバンドに送信され、現時点でデータ形式は生データである。次にDSPが統合されれば、生データデータはYUVまたはRGBのフォーマットのAWBによって、色のマトリックス、レンズの陰影、ガンマ、鋭さ、AEおよび非騒音およびアウトプット データ処理される。
最後に、CPUは表示のためのframebufferに私達がカメラによって捕獲される場面を見ることができるように、それを送る。
3. YUVおよびYCbCr。

一般的に、カメラはレンズおよびセンサーICで主に構成される。センサーICはDSPと統合され、一部はないが、また外的なDSPの処理を必要とする。下位区分の点では、カメラ装置は次の部品から成っている:

1) レンズ（レンズ）はプラスチック レンズ（プラスチック）およびガラス レンズ（ガラス）に分けられる複数のレンズで一般に、カメラのレンズの構造構成される。

2) センサー（イメージ センサー）の氏は一種の半導体の破片、そこにである2つのタイプである:CCD （電荷結合素子）はの省略である電荷結合素子およびCMOS （補足の金属酸化膜半導体）の相補型金属酸化膜半導体を。センサーは電気的信号にレンズから送信されるライトを変え、次にディジタル信号に内部広告を通して変える。センサーの各ピクセル以来Rライトに敏感であるただ場合もあるまたはBライトかGライトは私達が生データデータと呼ぶ現時点で、各ピクセル単一色を貯える。3つの原色に各ピクセルの生データデータを元通りにするためには、ISPは処理するように要求される。

注:

次にCCDセンサーは、充満信号最初に送信されたり、そして、およびA/D、高いイメージ投射質と、高い感受性、低雑音よい決断増幅した;遅い処理速度;高い費用および複雑なプロセス。

CMOSセンサーは、充満信号、そしてA/D最初に増幅され、次に送信される;イメージ投射質に低い感受性および明らかな騒音がある;処理速度は速い;費用は低く、プロセスは簡単である。

3) ISP （イメージの信号処理）それは主にデジタル画像の処理を完了し、表示によって支えられるフォーマットにセンサーによって集められる生データを変える。

4) CAMIF （カメラ コントローラー）は破片のカメラのインターフェイス回路装置を制御し、センサーによって集められるデータを受け取り、そしてCPUに送り、そして表示のためのLCDに送る。

RGBのように、YUVは色空間の一般的な色モデルの1つであり、2つは互いに変えることができる。YUVでは、Yは光を表し、UおよびVは色光度を表す。RGBと比較されて、それにより少ないスペースをとる利点がある。YCbCrは世界のデジタル構成ビデオ標準の開発の間にITU-R BT601の推薦の部分、実際にYUVの量られたそしてオフセット レプリカであり。その中で、YUVのY、CbおよびCrがまた着色するために参照するが表現の方法で異なっているとYに同じ意味がある。YUV家族では、YCbCrは計算機システムの最も広く利用されたメンバーであり、適用分野は非常に広い。JPEGおよびMPEGはすべてこのフォーマットを採用する。人々の話が約YCbCrを示すYUVのほとんど。YCbCrに4:4のような多くの試しのフォーマットが、ある:4の4:2:2の4:1:1および4:2:0。

2. カメラ インターフェイス分類

共通のタイプはMIPI、DVPおよびusbインターフェイス インターフェイスである

DVPバスのPCLKの限界は約96Mであり、跡の長さは余りに長くないべきではない。すべてのDVPsの最大レートは72Mの下で最もよく制御される、従ってPCBのレイアウトはよりよい。MIPIバス速度はちょうど数百のMであり、lvdsインターフェイスによってつながれる。跡は差動の等しい長さであるなり保護に注意は払われるべきである、従ってPCBの跡およびインピーダンス制御のための条件はより高い。一般的に、96MのpclkはチームのDVPの限界、一度複数のカメラのイメージの獲得装置をするDVPバス関係である。押し続けるように技術を理解しない少数の人々。私はそれがハードウェア配線の干渉であることを言う。私はでI2Cのようなどんな低速制御信号と干渉されるか付く。私はずっとオシロスコープを数日間見ている。運転者はそれを終らせるためにPCLKのフレーム率を減らす。
1） DVPはISPかベースバンドがそれを支えるかどうかPCLKを要求するパラレル ポート、VSYNC、HSYNC、D [0:11] -それ8/10/12bitデータ、によってである場合もあるである;
MIPIはLVDS （低電圧の差動シグナリング）、低電圧の差動シリアル ポートである。CLKP/N、DATAP/Nだけを必要としなさい- 4車線、一般に2車線までのサポートはすることができる。

2) MIPIインターフェイスにDVPインターフェイスより少数の信号ラインがある。それが低電圧の差分信号であるので、発生する干渉は小さく、anti-interference能力はまた強い。それの上に、DVPインターフェイスは限られる信号の保全性および率の点では限られる。500WはやっとDVP、800Wを使用し、とりわけMIPIインターフェイスを使用できる。

ノート（LCDのインターフェイスの種類）:

MipiインターフェイスとLVDSインターフェイス間の主な違い（LCDスクリーン インターフェイスのタイプはここにある）:
ビデオ・データを送信するのに1. LVDSインターフェイスがただ使用されているMIPI DSIはだけでなく、ビデオ・データを送信できるがまた制御指令を送信する;
2。LVDSインターフェイスは伝達のためのSPWG/JEIDAのフォーマットのLVDS信号に主にMIPI DSIインターフェイスは特定の握手順序および指示の規則に従ってスクリーン制御に必要なビデオ・データおよび制御データを送信するが、RGB TTL信号を変える。
LCDスクリーンにRGB TTL、LVDSの信号の信号そして内容のタイプ（タイプ）と異なっているMIPI DSIインターフェイスがある。
信号のタイプのRGB TTLインターフェイスはTTLのレベルである、信号の内容はRGB666またはRGB888、またラインおよび分野の同時性および時計である;
LVDSの境界面エコーのタイプはLVDS信号（低電圧の差動組）であり、信号の内容はRGBデータ、またラインおよび分野の同時性および時計である;
MIPI DSIの境界面エコーのタイプはLVDS信号であり、信号の内容はビデオ ストリーム データおよび制御指令である。

連続信号:

シリアル・インタフェース（シリアル・インタフェース）はデータの順次伝達を少しずつ示す。間隔コミュニケーション、しかし伝達速度はより遅い。
シリアル・インタフェースは、情報のデータが順に少しずつ送信されるコミュニケーション方法シリアル通信と呼ばれる。シリアル通信の特徴は次のとおりである:データ・ビット伝達、伝達はかまれた順序で、少なくとも1本のただ送電線完了することができる遂行される;費用は低いが、伝達速度は遅い。シリアル通信の間隔は複数のメートルから複数のキロメートルにある場合もある;情報伝達の方向に従って、シリアル通信は3つのタイプに更に分けることができる:単信、半二重および双方向通信。

シリアル通信の特徴は次のとおりである:データ・ビットの伝達はかまれた順序で遂行される。

パラレル ポート信号:

パラレル インターフェイスはデータを送信するのに並列伝送を使用するインターフェイス規格を示す。8255、6820、等のような最も簡単な平行データ記録か熱心なインターフェイス集積回路の破片から、より複雑なSCSIまたはIDEのパラレル インターフェイスへ、たくさんのタイプがある。パラレル インターフェイスのインターフェイス特徴は2つの面から記述することができる:1。インターフェイスによって送信される数を送信されるデータ・チャネル並行して、ビットの別名の幅;2。余分インタフェース・コントロールのラインか相互作用は信号の平行データ伝送の特徴を調整するのが常であった。データの幅は1番から128番のビットまたはより広いから場合もあり最も一般的のインターフェイスを通して8つのデータ・ビットを一度に送信できる8ビットである。コンピュータ分野の最も一般的なパラレル インターフェイスはいわゆるLPTインターフェイスである。パラレル ポートは8ビット（1バイト）データを同時に送信できる8つの車線である。

それはパラレル ポートが速いことではない。8ビット チャネル間の相互干渉（混線）が原因で、伝達速度は限られ、伝達はエラーを起こしやすい。シリアル ポートは互いに干渉しない。
差分信号:

（差動モード信号:両端が類似したとき入力は、2つの信号の位相差180度である）

いわゆる差動伝達は2つの信号ラインの送り主によって送信される広さが等しい、段階は次の図に示すように電気的信号の反対に、あることを意味し:

受電端のために広さが倍増する信号を得るために、2つは信号を引かれる受け取った。対妨信の主義は次のとおりである:2つの信号が同じ方向（同じ方向および同じ広さ）で受け取られれば、干渉信号は基本的に受電端が受け取られた2ライン信号で処理する減法を行うので除去される。すなわち、差動増幅器は入力だけで有効な信号の広さの少数のミリボルトを必要とする、少数のボルトまで共通モード信号に無関心である場合もある。

従って保障してもいい2つの信号ラインによって私達はいかに受け取られる干渉信号が段階および広さにできるだけあることをか。電磁石の定理があるので、いわゆる「ツイスト ペア」の1つの方法は2本のワイヤーを一緒にねじることである:それはツイスト ペアによって受け取られる干渉信号が広さの同じ段階そして同輩にある、従って差分信号は理由のために信号を送ることのためにもっと使用されること近づけることができる。強いanti-interferenceのために。

PCBエンジニアのために、ほとんどの心配は差動旅程のこれらの利点が実際の旅程で十分に利用されることを保障する方法をである。レイアウト--にさらされるかもしれない人は差動配線の一般要求事項を、すなわち、「等しい長さ、等しい間隔」理解する。等しい長さは2つの差分信号が反対の極性を常に維持し、共通モード部品を減らすことを保障することである;等しい間隔は主に2の差動インピーダンスが一貫している保障すること、反射をことを減らす。「主義できるだけ近いの」差動旅程の条件の時々1つである。

5. DSIへの紹介
1. DSIは一種の車線の拡張できるインターフェイス、1時計Lane/1-4データ車線である
•DSIの迎合的なペリフェラルは1か2基本的な運営方法を支える:
•コマンド モード（MPUインターフェイスと同じような）
•ビデオ モード（RGBインターフェイスと同じような） -支える3つのフォーマットのデータ伝送を高速モードをデータを送信するのに使用しなければならない
•非破烈の同期パルスモード
•非破烈の同期でき事モード
•バースト方式
•移動モード:
•高速信号を送るモード
•ローパワー信号を送るモード-唯一のデータ車線0は使用される（時計はDP、DNによってXORed行う）。
•フレーム タイプ
•短いフレーム:4バイト（固定）
•長いフレーム:6~65541バイト（変数）