本文介绍MIPI CSI相关计算。
MIPI CSI为目前Image Sensor和Host连接常用的接口,目前MIPI CSI最高传输速率为2.5Gbps/lane,也有一些低版本的最高传输速率为1.5Gbps/lane,我们在连接Image Sensor时,通常需要简单评估下传输带宽,以满足速率要求。
1.像素速率
像素速率和分辨率及帧率有关,也叫像素时钟(Unit:Hz),即硬件内部采样像素(包含若干bit,和ADC位数有关)的时钟频率。
Pixel_Rate=HTS*VTS*FPS //Unit:Pixel/s
注意:HTS,VTS包含H-blank,V-blank时间,即:
HTS=H-Active+H-blank //Unit:pixel
VTS=V-Active+V-blank //Unit:line
2.总数据传输速率或带宽
总数据带宽需要在像素速率的基础上乘以像素色深。
Data_Rate_Total=Pixel_Rate*Color_Depth //Unit:bps
CSI通道传输速率
知道总数据带宽,那么,平均到每个lane的传输速率,需要除以总的通道数,这样就可以和Host的MIPI CSI接口相比较,设置合适的数据传输率。
Data_Rate_Per_Lane=Data_Rate_Total/Lanes //Unit:bps/lane
CSI时钟频率
因为,MIPI CSI的时钟采用DDR(Double Data Rate),即上升,下降沿同时传输数据,因此需要除以2。
MIPI_Clock=Data_Rate_Per_Lane/2 //Unit:Hz
注意:MIPI CSI在传输过程中是按特定的协议进行传输的(包头,校验等),因此,MIPI CSI在设置速率时,应比计算的稍大,以满足协议开销。
例:
H-Active:1920
V-Active:1080
HTS:2112
VTS:1188
Format:RAW10
FPS:60
MIPI CSI lanes:2
计算:
Pixel_Rate=HTS*VTS*FPS=2112*1188*60pixel/s=150543360pixel/s
Data_Rate_Total=Pixel_Rate*Color_Depth=150543360*10bit/s=1505433600bps
Data_Rate_Per_Lane=Data_Rate_Total/Lanes=1505433600/2bit/s/lane=752716800bps/lane
MIPI_Clock=Data_Rate_Per_Lane/2=752716800/2Hz=376358400Hz