J6X Camera接入数据评估

Camera接入时，需评估链路上各模块之间的理论要求和限制，接入通路一般涉及加解串器，MIPI，CIM, ISP(RAW),PYM，GDC/STITCH(可选)等 ，接入模组一般分为RAW/YUV Sensor，RAW Sensor一般在通路上需要ISP处理进行处理，对处理性能有要求的需同时考虑通路中相关模块性能以及限制，对于数据接入来说前端解串器，MIPI, CIM的影响更明显。

• 在DES侧: 其输出MIPI速率需满足总带宽需求，同时还要满足Camera输出timing，6E/M上主流的美信解串器最大速率为2.5G，其他厂商或者大速率需额外适配。

• 在MIPI侧，需满足ipi总带宽大于mipiclk输入数据带宽，否则可能出现ipi overflow。

  • 其FIFO较小，对于有数据累积情况：行长越大，累积时间越长，越容易出现。

  • 若满足IPI速率大于mipiclk输入速率，则理论上不会产生ipi overflow。

• 其他的硬件模块的限制可以参考模块规格，此处跳转到对应的规格限制。

带宽计算，此处均按RAW16计算，其他的RAW尺寸则按照对应的比例换算即可:

• Camera接入实际数据量：

  • 1路8M RAW16: 3840x216028*30 ~= 4Gbps
  • 1路2M YUV: 1920x10801630 ~= 1Gbps

• MIPI IPI传输RAW与YUV的区别：默认IPI使用48bit模式：

  • 传YUV时一个ipi clock只能传1个pixel

  • 传RAW(<=16)时一个ipi clock可传3个pixel

• CIM的IPI速率(pix_clk)为600M频率上限，因此限制了IPI传输YUV带宽为9.6Gbps，RAW传输的28.8Gbps;

  • J6E/M通用的解串器最大的支持速率是2.5G，下图按照此规格进行理论计算，如有更改规定的解串器，则可进行类比计算

  • CPHY: 2.28bits/symbol，因此CPHY计算时，需要乘以对应的系数

  • 同一个RX上，混合接入时，由于有YUV数据，最大IPI的传输限制就变成了9.6Gbps
    数据类型 IPI带宽限制
    RAW
    28.8Gbps
    (按RAW16)
    YUV
    (RAW+YUV)
    9.6Gbps
    (按YUV422)
    PHY类型
    PHY带宽限制
    CPHY
    17.1Gbps
    DPHY
    10Gbps

上述已对实际数据流以及理论接入能力进行分析讲解，下面开始进行实际场景计算

实际Camera接入时，计算Camera数据流不能按照理论值，此时需要考虑blanking时间, 因此实际接入的数据流计算如下：

• 数据量 = Lanes * H_total * V_total * fps * dataType(bpp, for RAW12, bpp=12; for yuv422, bpp=16)

  • 其中H_total、V_total是包含了blanking时间的，可按照总体0.4的blanking或是长和宽各0.2的blanking来计算

• 1路8M，RAW按照总体0.4的blanking计算，YUV的blanking时间按照1.2计算

  • RAW12: 3840x21601230*1.4 ~= 4.2Gbps
  • YUV(按YUV422): 3840216016301.2 ~= 4.7 Gbps

• MIPI RX Camera最大接入评估：

  • RAW Camera：

    • 4路8M基本是接近极限带宽，考虑到一些硬件软件的延时，目前是接不进来的，因此最大单RX最大接入能力在3个8M，还可以接一个后置2M或者3M，若还需更大分辨率，可能需要调试Sensor输出timing进行适配。

  • YUV Camera:

    • 2路8M YUV，blanking控制在1.2以内，是可以接入的，再多的模组就接入不进来了

  • RAW+YUV

    • 一个8M的YUV Sensor，可以再接入一路8M的RAW Sensor，至于还能不能接一路2M的raw Sensor依赖于blanking时间，待自行评估计算

此外J6E/M的Camera通路还支持RAW8， RAW10，RAW16以及RAW20，可根据上述方法计算出相应的接入组合方案。