视频接入协议之MIPI

MIPI（Mobile Industry Processor Interface）是一种用于移动设备的串行接口标准，旨在提供高速、低功耗、低成本的接口解决方案。MIPI联盟是一个全球性的组织，致力于开发、推广和管理MIPI标准。

MIPI接口包括了多种协议和规范，其中最常见的是MIPI D-PHY和MIPI CSI-2。下面是对MIPI D-PHY和MIPI CSI-2的详细介绍：

MIPI D-PHY：

MIPI D-PHY是一种用于高速串行数据传输的物理层接口标准，主要用于连接图像传感器、显示屏和处理器等设备之间的数据传输。
它采用了差分信号传输技术，通过多条数据通道实现高速数据传输，具有抗干扰能力强、功耗低的特点。
MIPI D-PHY的速率可以根据需要进行调整，常见的速率包括1.5Gbps、2.5Gbps、3Gbps等。

由于相机和显示应用的需要，链路的操作和可用数据速率是不对称的。D-PHY的非对称设计大大降低了链路的复杂性，使其非常适合具有一个主要数据传输方向的显示器和相机用例。双向和半双工操作是可选的。

MIPI D-PHY 包括快速总线周转 （BTA） 以及备用低功耗 （ALP） 功能，可仅使用 D-PHY 的高速信号电平进行链路操作。这些功能不仅支持移动设备的应用，还支持在数米范围内高速运行的物联网设备。此外，这些功能还支持MIPI摄像头串行接口2（MIPI CSI-2）v3.0统一串行链路（USL）支持的可选带内控制机制。

MIPI CSI-2：

MIPI CSI-2（Camera Serial Interface 2）是一种用于摄像头和处理器之间的串行接口标准，用于传输摄像头采集到的图像数据。
它采用了差分信号传输技术，支持多通道数据传输和多种数据格式，如RAW、YUV和RGB等。
MIPI CSI-2定义了一系列协议，包括数据包格式、数据通道映射和控制命令等，以实现高效的图像数据传输和控制。

CSI-2 是通道可扩展的，通常在 MIPI C-PHY 或 MIPI D-PHY 物理层接口上实现，适用于较短距离的应用，但也可以通过 MIPI A-PHY 长距离 SerDes 接口（最长 15 米）实现，用于汽车高级驾驶辅助系统 （ADAS） 和车载信息娱乐系统以及工业物联网等应用。最新版本 v4.0 也是第一个支持通过低成本、低引脚数 MIPI I3C/I3C 基本双线接口传输 CSI-2 图像帧的版本。CSI-2 的所有版本也都向后兼容以前的版本。

最新版本 v4.0.1 用更具包容性的措辞替换了 MIPI 已弃用的技术术语。

MIPI CSI-2 v4.0 于 2021 年底发布，提供了重大更新，旨在为跨多个应用空间的机器感知提供更强大的功能。这些新功能包括：

始终在线的哨兵导管 （AOSC），支持始终在线的机器视觉系统，其中超低功耗图像传感器和视频信号处理器 （VSP） 的组合可以持续监控其周围环境，然后仅在发生重大事件时唤醒其高功率主机中央处理器 （CPU）。AOSC 能够通过低功耗 MIPI I3C 总线以高效的方式将图像帧从图像传感器经济地传输到 VSP，并具有扩展选项，可添加 I3C 规范定义的额外 I3C 通道和带宽。
多像素压缩 （MPC），为具有多像素彩色滤光片阵列 （CFA） 的最新一代超高分辨率 Tetra-Cell 和 Nona-Cell 图像传感器提供优化的像素压缩。
RAW28 色深像素编码，在下一代高动态范围汽车图像传感器中支持前所未有的图像质量和卓越的信噪比，适用于安全关键型应用。（以前的版本最高支持 RAW 24。

性能属性

使用多达 32 个虚拟通道的选项可适应具有多种数据类型的图像传感器的激增，并支持多曝光和多范围传感器融合，适用于增强的汽车防撞等应用。
延迟降低和传输效率 （LRTE） 在不增加系统成本的情况下提供图像传感器聚合;促进实时感知、处理和决策;并优化传输以减少电线数量、切换速率和功耗。
差分脉冲编码调制 （DPCM） 压缩可降低带宽，同时为关键任务视觉应用提供出色的 SNR 图像，而不会出现压缩伪影。
加扰可降低功率谱密度 （PSD） 发射，最大限度地减少无线电干扰，并允许更长的信道进一步覆盖。
例如，用于分析图像、推理算法和进行更好推断的智能感兴趣区域 （SROI） 可以使工厂车间的机器更快地识别传送带上的潜在缺陷，或者使医疗设备能够更可靠地识别肿瘤等异常情况。
统一串行链路 （USL） 封装了图像传感器模块和应用处理器之间的连接，以减少物联网、汽车和客户端产品（如一体机和笔记本电脑平台）中生产力和内容创建所需的电线数量。
相机控制接口（CCI）能够与MIPI I3C/I3C Basic接口配合使用，支持自动对焦和光学图像稳定（OIS）等应用的高级成像性能要求。

版本对比：