Wichtiges Update der MIPI CSI-2-Kamera-Spezifikation ermöglicht die nächste Generation von stromsparenden, always-on Machine-Vision-Anwendungen
Version 4.0 der bewährten Schnittstelle für eingebettete Bildsensoren ergänzt Always-On Sentinel Conduit für die Umgebungsüberwachung, Multi-Pixel-Kompression und RAW28-Farbtiefe für sicherheitskritische Anwendungen.
Die MIPI Alliance, eine internationale Organisation, die Schnittstellenspezifikationen für mobile und mobilitätsrelevante Industrien entwickelt, kündigte heute ein bedeutendes Update seiner MIPI Camera Serial Interface 2 (MIPI CSI-2) Schnittstelle an, welche fortschrittliche Machine-Vision-Anwendungen in verschiedenen Anwendungsbereichen ermöglicht, wie z.B. in Mobile-, Augmented- und Virtual-Reality, Drohnen, dem Internet der Dinge (IoT), medizinischen Geräten, Industrie-Systemen, Fahrzeugen sowie in Endgeräten wie Tablets, Notebooks und All-in-One-Systemen.
Aufbauend auf den in MIPI CSI-2 v3.0 eingeführten Machine-Awareness-Fähigkeiten bietet Version 4.0 eine fortschrittliche Always-on-Imaging-Lösung, die über nur zwei Kabel betrieben wird. So werden Kosten und Komplexität für Ultra-Low-Power-Machine-Vision-Anwendungen reduziert. CSI-2 v4.0 fügt außerdem eine Multi-Pixel-Kompression für die neueste Generation fortschrittlicher Bildsensoren und RAW28-Farbtiefe hinzu, um eine bislang unerreichte Bildqualität und ein hervorragendes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) zu bieten.
Die MIPI CSI-2 wurde ursprünglich 2005 eingeführt und hat sich zur weltweit am häufigsten eingesetzten Schnittstelle für eingebettete Kameras und Bildgebungssysteme entwickelt. Als etabliertes Hochgeschwindigkeitsprotokoll für die Übertragung von Stand- und Videobildern von Bildsensoren zu Anwendungsprozessoren unterstützt es eine breite Palette von Anwendungsfällen, die hohe Leistung, geringen Stromverbrauch und geringe elektromagnetische Störungen (EMI) erfordern. Typischerweise für 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. CSI-2 kann auch über die MIPI A-PHY SerDes-Schnittstelle mit großer Reichweite (bis zu 15 m) implementiert werden, die für Anwendungen wie Fahrassistenzsysteme (ADAS), Fahrzeug-Infotainment und das industrielle IoT geeignet ist.
Zu den neuen Funktionen der Spezifikation gehören:
- Always-On Sentinel Conduit (AOSC) - Ermöglicht ständig aktive Machine-Vision-Systeme, deren Kombinationen aus Bildsensoren mit extrem niedrigem Stromverbrauch und Videosignalprozessoren (VSP) ihre Umgebung kontinuierlich überwachen und ihre leistungsstärkeren Host-CPUs nur dann aufwecken, wenn wichtige Ereignisse auftreten. (In der Regel ist der VSP entweder ein separates Gerät oder mit der Host-CPU in einen größeren SoC integriert). Zu den Anwendungsbeispielen gehören Laptop-/Tablet-basierte Gesichtsüberwachung, Videoüberwachung und optische Fahrerassistenz- und Sicherheitssysteme. Mit AOSC können Bilddaten kostengünstig von einem Bildsensor zu einem VSP über einen stromsparenden MIPI I3C-Bus in hocheffizienter Weise gestreamt werden. 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 aktuelle Methoden. Um Integratoren bei der Bewertung des Algorithmus und der Überprüfung ihrer Implementierungen zu unterstützen, wurde außerdem ein Referenzcode zur Verfügung gestellt.
- RAW28 - Pixelkodierung - Unterstützt die nächste Generation von Kfz-Bildsensoren mit hohem Dynamikbereich für Anwendungen, wie sie für ADAS und andere sicherheitskritische Anwendungen erforderlich sind.
CSI-2 v4.0 ist mit allen früheren Versionen der MIPI-Spezifikation abwärtskompatibel.
"Die Neuerungen in MIPI CSI-2 bieten eine skalierbare Grundlage, welche die Interaktion zwischen Mensch und Maschine bei der nächsten Generation von Systemen der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Sehens verbessern wird", erklärt Joel Huloux, Vorsitzender der MIPI Alliance. "Mit ihren neuen Funktionen erweitert v4.0 den Anwendungsbereich beträchtlich, angefangen von der vereinfachten, stromsparenden Umgebungsüberwachung bis hin zur Komprimierung und überlegenen Bildqualität für leistungsstarke, sicherheitskritische Anwendungen."
MIPI CSI-2 v4.0 ist für Mitglieder der MIPI Alliance verfügbar und kann über das Mitgliederportal auf der MIPI Alliance Website heruntergeladen werden. Weitere Informationen zu den neuen Funktionen finden Sie in der Präsentation "MIPI CSI-2 v4.0 Panel Discussion with the MIPI Camera Working Group" im Rahmen der MIPI Developers Conference (DevCon) im September 2021.
www.mipi.org
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