MIPI CSI-2 für professionelle Embedded-Imaging-Anwendungen

Industrial MIPI

MIPI CSI-2 für professionelle Embedded-Imaging-Anwendungen

Einfache, kostengünstige Integration, hohe Datenraten und trotzdem heiß diskutiert: die MIPI-CSI-2-Schnittstelle für professionelle Embedded Systeme. Was steckt hinter der Debatte und wovon hängen Akzeptanz und Verbreitung von MIPI ab?

Bild 1 | Das Kameramodul VM-016 ist mit der Phycam-MIPI-CSI-2-Schnittstelle verfügbar. (Bild: ©Werner Krug / Nextsense / Phytec Messtechnik GmbH)

Bild 1 | Das Kameramodul VM-016 ist mit der Phycam-MIPI-CSI-2-Schnittstelle verfügbar. (Bild: ©Werner Krug / Nextsense / Phytec Messtechnik GmbH)

Hoch integrierte Embedded Imaging Systeme stellen besondere Anforderungen an die Schnittstelle zwischen Kamerasensor und Elektronik. Ihre Integration muss einfach und kostengünstig sowie der Leistung des Systems angemessen sein. Meist erfolgt die Verbindung geräteintern und nur selten wird eine externe Verkabelung benötigt, die gesonderte Anforderungen an Kabel und Stecker stellt. Alle diese Kriterien erfüllt das MIPI-CSI-2-Interface. Ursprünglich wurde MIPI (Mobile Industry Processor Interface) für die Verbindung von Kamerasensoren und Host-Prozessor in mobilen Geräten entwickelt. Die Spezifikation bietet hohe Bandbreiten für die Datenübertragung, geringen Energieverbrauch und niedrige elektromagnetische Interferenzwerte. In Smartphones, Tablets, Laptops und anderen Mobilgeräten im Consumer-Bereich ist die Schnittstelle dank ihrer einfachen Integrierbarkeit ein gängiger Standard. CSI-2 wurde für die Bild- und Videoübertragung zwischen Kameras und Host-Systemen entwickelt, während der Pendant DSI zur Ausgabe von Bilddaten vom Applikationsprozessor zum Display dient. Die praktische Leitungslänge für das CSI-2-Interface beträgt knapp 30cm.

Auch für Industrie-Anwendungen

Für den professionellen Serieneinsatz wurde MIPI CSI-2 bisher gemieden, weil, bedingt durch die Bedürfnisse des Consumer-Marktes, keine langzeitverfügbaren Kamerasensoren verfügbar waren. Ein Ausschlusskriterium insbesondere für Embedded Systeme mit teils mehrjähriger Entwicklungszeit. Niemand möchte sein gerade erfolgreich zertifiziertes Medizingerät einem Redesign unterziehen, weil der Bildsensor abgekündigt wird. Getrieben vom Automotive-Bereich ändert sich diese Situation aktuell. Mittlerweile sind Sensoren z.B. von ON Semiconductor oder Sony erhältlich, die auf Märkte mit langen Produktzyklen abgestimmt sind. Was macht MIPI CSI-2 aber für Embedded-Imaging-Anwendungen interessant? Zum einen besteht ein Bedarf nach einem standardisierten Interface zwischen Kamerasensor und CPU. Das bisherige parallele Dateninterface stößt bei höherauflösenden Sensoren zunehmend an seine Grenzen. Sensorhersteller haben sich hier teils mit proprietären, mehrkanaligen LVDS-Lösungen beholfen. Diese haben jedoch den Nachteil, mit praktisch keinem Embedded-Prozessor kompatibel zu sein. Sie würden eine aufwändige Glue-Logic benötigen. Zum anderen verfügen immer mehr für Embedded Imaging interessante Prozessoren über CSI-2-Schnittstellen. Damit ist MIPI CSI-2 ein prädestinierter Kandidat für die Etablierung eines de-facto-Standards für professionelle Embedded-Anwendungen.

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Thematik: Allgemein
Phytec Messtechnik GmbH
www.phytec.de

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