MIPI接口详解：CIS结构与D-PHY协议深度解析

本文档主要介绍了Android Camera模块中的MIPI接口知识，重点讲解了CIS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Image Sensor，CMOS图像传感器）和MIPI（Mobile Industry Processor Interface，移动处理器接口）的相关概念和技术细节。 首先，CIS部分详细解析了其结构，如图1-1所示的CMOS图像传感器。CIS的核心知识点包括Bayer格式，这是柯达公司Bryce Bayer提出的颜色滤镜阵列，其中RGGB是传统RAW格式，而RYYB则是现代设计，特别适合夜间拍摄，因为它能提供更好的低光性能。Chroma（色度）概念指的是图像信号中的色度分量，用于色彩校正。 MIPI D-PHY部分是数据物理层的详细介绍。D-PHY前缀字母含义如下： - C：代表100Mbps速率。 - D：表示初始设计目标速率为500Mbps，采用DDR（差分数据率）模式，数据在时钟的上升和下降沿同时传输。 - M：代表1Gbps，即千兆比特每秒。 MIPI通道状态机图解（Figure 2-1）展示了数据传输过程中lane（信道）的不同状态转换，这对于理解数据流的控制和同步至关重要。组合PHY（Figure 2-2）提及了一个CSI2端口可以包含多个PHY，增强了数据传输的灵活性。 虚拟通道（VC）设置是关键的一环，用于标识不同类型的传输数据，如光学防抖（OIS）和电子图像稳定（EIS）的数据。例如，光学防抖的数据通过VC=0发送RAW10数据到ISP，而陀螺仪数据（VC=1）触发中断或DMA操作。Sony HDR技术中，长曝光和短曝光数据通过VC=0和VC=1分别传输，图像通过交替行输出实现HDR效果。360环视系统也利用了虚拟通道进行数据流管理。 最后，提到如何估算MIPI传感器所需的lane数量，这涉及到对传感器带宽需求的评估，包括像素速率、图像格式、功能需求以及可能的并行传输等因素。 这篇文章深入剖析了Android Camera中MIPI接口在CIS与ISP之间的通信机制，涵盖了数据传输速率、协议细节、虚拟通道的运用以及实际应用中的场景优化。对于理解和开发涉及此类接口的Android摄像头系统来说，这些知识点至关重要。