最近MIPI 联盟发布了 CSI-2 V4版本的歇息.透过这次的修改可以看到camera行业的一些发展趋势. MIPI CSI 作为目前使用最广泛的camera 接口通讯协议在过去10年中有过多次升级. 不过这次的升级似乎表示MIPI将在Always on camera,4in1/9 in 1 sensor, HDR camera等产品形态上有更好的支持.结合前段时间Aphy 协议的发布. 这可能意味着MIPI 联盟不仅要在传统强势的手机消费者电子领域继续发力,而且接下来可能会在 IOT,低功耗产品,车载 等一些新的领域中继续发力.

下面让我们详细地看下这次几个重要更新

在Always on camera的更新部分重点介绍了I3C通信协议.这个协议很早在MIPI联盟就有介绍了.这个是一个兼容I2C和SPI的一个接口协议.这个协议不仅在更低功耗的和传输速度上有优势.并且本身可以支持中断触发的功能.这在很多需要中断的设备通信设计中可以节省pin脚数量.并且还支持Hot join功能.因此很适合Always on camera. 这次在CSI2V4 中更是基于I3C的特性给出了针对always on camera不同使用case的pipeline 建议.这个很值得我们研究

在最近这些年中, 手机上的sensor基本上从Byaer 转向了4in1(“Tetra cell”、“Quad bayer”、“Four cell”)和9in1(“ Nona cell”).但是MIPI一直没有什么特殊支持.在这次的更新中实际只是介绍一个新的压缩方法, CSI2-V2.0就已经引入DPCM的压缩方法减少传输中的数据量.但是实际的使用中DPCM似乎并不是很普遍.而新的CSI2-V4.0中引入MPC算法通过更有效地压缩多像素和标准拜耳CFA图像，并可能比现有方法具有更高的质量，从而帮助缓解高带宽需求。

下图从客观指标上说明了MPC可以比DPCM得到更高的压缩比和更好的图像质量.下面图中左边就是使用PSNR的指标进行比较.其中DPCM算法是从10bit到6bit的压缩,MPC算法是从10bit到5bit的压缩.从结果上有14db左右的提升.而图的右半部分以4in1为例举例MPC算法使用2X2进行编码,并且 CSI2-V4.0可以支持在一帧里面同时支持bayer和4in1的数据传输,有了这个功能之后高分辨率的拍照速度可能会更快.

下图从原理上介绍了新的压缩方法,从图中来看,新的压缩算法周边像素的距离关系有关.后面有机会公众号针对这个算法再做介绍.

下面三张图展示了实际的效果.从结果来看新的压缩算法在提升了压缩比之后不仅是在客观指标上有提升,而且在主观评测上也有对应的提升.

对于HDR camera这次给出的资料只是说了下支持28bit的RAW格式.这个目前实际使用的sensor中还不存在.但是从宣传上也说了,这是为了下一代的车载以及注重安全的领域使用的sensor设计的.这也表示MIPI后面会更关注这个市场

从这次更新以及之前公众号介绍Aphy等更新来看,MIPI将在除了手机之外会更加关注低功耗和车载这些热门领域.从目前的一些不同的标准间比较来看.MIPI在技术指标上还是有很大的优势.但是除了手机之外的市场上的切换还是需要时间的从历史来看一个新的标准出现后也需要几年才能建立生态. 

本文系微信公众号《大话成像》，知乎专栏《all in camera》原创文章，转载请注明出处。 大话成像读者QQ 交流群2 ：833282006 大话成像技术论坛：www.dahuachengxiang.com   微信群请先加 zxzombie

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