카메라 인터페이스 MIPI CSI에 관하여

카메라와 호스트 프로세서사이의 인터페이스로 CSI가 있다. 

CSI (Camera Serial Interface)는 MIPI(Mobile Industry Process Interface, https://www.mipi.org/) alliance에 규정되어 있다.

CSI는 CSI-1, CSI-2, CSI-3가 있다.


 CSI-1


CSI-1은 카메라와 호스트 프로세서 간의 인터페이스를 정의하는 MIPI의 오리지널 표준이고, 이는 CSI-2와 CSI-3로 발전되고 있다. 

이미지 센서의 컨트롤은 CCI (Camera Control Interface) I2C, I3C릍 사용한다.

컨트롤 명령어 세트 CCS(Camera Command Set) V1.0은 2017년 11월에 출시되었으며, CSI-2를 사용하여 이미지 세트를 제어하기 위한 표준 기능 세트를 정의한다. 

CSI에서 지원되는 이미지 포맷은 RGB, RAW, YUV, JPEG가 있으며, Payload/Header보호를 위한 CRC/ECC를 지원한다. 



CSI-2

CSI-2는 모바일 및 기타 시장에서 가장 널리 사용되는 카메라 인터페이스라고 한다.

CSI-2는 아래와 같은 계층 구조를 가진다.

 


물리 계층으로 MIPI C-PHY/D-PHY를 지원하고 CSI-2 프로토콜은 전송계층과 응용 계층을 포함하고 있다. 



CSI-2는 v1.0이 2005년, v2.0은 2017년 4월, v3.0은 2019년 9월에 출시되었다.

V2.0은 RAW-16 및 RAW-20을 지원하고, 가상채널은 4에서 32로 늘어났다. 또한 LRTE(Latency Reduction and Transport), DPCM(Differential Pulse-Code Modulation) 압축 및 스크램블을 통해 사용 전력을 줄였다.

LRTE는 시스템 비용을 추가하지 않고 이미지 센서 집계를 제공한다. 

DPCM 12-10-12 압축은 미션 크리티컬 비전 어플리케이션을 위한 압축 아티팩트가 없는 우수한 SNR 이미지를 제공한다. 

스크램블링은 전력 스펙트럼 밀도(PSD)방출을 줄이고 무선 간섭을 최소화하며 더 긴 채널에 더 멀리 도달할 수 있도록 한다.

V3.0은 RAW-24을 지원하며, USL(Unified Serial Link), SROI(Smart Region of Interest), EoTp(End-of-Transmission Short Packet)을 지원한다. 

RAW-16, RAW-24 색 심도는 시스템에 “고급 비전”기능을 제공하기 위해 장면내 HDR(High Dynamic Range)및 SNR을 최적화한다. 


CSI-3

 


CSI-3는 위 그림과 같은 계층 구조를 가진다. CSI-3는 물리 계층인 MIPP M-PHY과 전송계층 UniPro (Unified Protocol)위의 응용 계층에 존재한다. 

 


컨트롤은 Host에서 M-TX1에서 Camera의 M-RX1을 통해 전송되며, 데이터는 Camara의 M-TX에서 Host의 M-RX로 전송된다. 

CSI-3는 2012년 출시되었으며, 2014년 V1.1로 다시 출시되었다. 

32개의 가상채널을 지원하며, 패킷 기반의 전송을 지원한다. 



[참고]

https://mipi.org/specifications/csi-2
 https://mipi.org/specifications/csi-3
 https://www.mipi.org/specifications/camera-command-set


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