解决MIPI CSI-2传输距离问题的方法!采用新概念的小型相机系统开发案例 <解决篇>

解决重点

将MIPI® CSI-2信号转换成V-by-One® HS信号

 


远距离传输的课题

能满足N设定的性能要求的CMOS图像传感器,只有MIPI® CSI-2这一个外部接口可选择。这也是没有办法的事。这次选择的CMOS图像传感器,最初在传感器生产商首次发布时就主要是安装在智能手机等移动设备上的相机上的。因此在接口上的选择也只有适用于移动设备的MIPI® CSI-2。自然在移动设备内部连接上30cm的长度已经足够。

但是对于这次的分离型相机系统来说太短了。尽管N知道不可能完成,但还是尝试着通过连接一条全场1m的细线来传输了MIPI® CSI-2信号。图像勉强可以显示,但用示波器观察传输信号波形后发现,连准备时间和等待时间都无法确保。毕竟MIPI® CSI-2是以移动设备为出发点建立的接口标准,因此优先考虑的是降低移动设备的消耗电量,所以只能说这一传输规格并不适用于这次所需的远距离传输。那该怎么办呢?N已经有点走投无路了。
 

堆积如山的名片

N迟迟找不到解决问题的突破口。直到有一天,他注意到桌上随意堆放着的一堆名片。那是大约3个月前参加的一个影像设备有关的展览会上与各个展位上的负责人交换来的名片。这时,他想起了与THine Electronics负责人的对话。

于是他从这对名片中找出了THine Electronics的名片,并拨打了上面的电话。幸运的是他很快联系上了当时的负责人。N在电话中详细说明了目前面临的所有难题,并约好下周马上会去B公司拜访。
 

转换成V-by-One® HS

THine Electronics的解说员(负责人)很快带着提案资料拜访了B公司。显然,他心中已经有了能解决问题的大致方案。

随即负责人开始解说起了方案。首先,将MIPI® CSI-2接口转换为V-by-One® HS。V-by-One® HS是THine Electronics开发的高速串联接口。使用了数据时钟恢复(CDR)这一技术,不需要专用的时钟路线,能将系统从准备时间和等待时间的限制中解放出来。也就是说排除了在使用MIPI® CSI-2时延长传输距离时会碰到的瓶颈。
 

转换IC内置在相机头内部。然后通过线来传输V-by-One® HS信号。之后再通过内置于控制元件内的转换IC将V-by-One® HS接口转换回MIPI® CSI-2接口,传输到FPGA。THine Electronics的V-by-One® HS接收IC配备了自适应均衡器,能进一步延长传输距离。使用这一方法,可传输距离就能延长到15m左右。
这之后,相机系统的开发就进行得非常顺利,几乎可以在预期计划内投入到亚洲市场。正如N所预料的,现在还不知道这一从未有过的新概念的相机系统是否能被亚洲各国接受;但B公司作为一个新兴的相机系统开发公司,已经朝着再度成长迈出了一大步。

※「MIPI®」MIPI Alliance, Inc.的注册商标。