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如何評估MIPI D-PHY & C-PHY傳輸所需帶寬?--手機硬件工程師必學

當器件工程師選定一顆Camera模組或一款OLED屏的時候,硬件工程師就需要根據這顆器件的參數,來計算數據傳輸所需的帶寬,以此確認用哪種協議、需要多少lane、以及平臺是否支持。

在正式計算MIPI數據傳輸帶寬前,我們先了解一下計算公式中所要用到的參數含義:

1)像素總數:水平像素數*垂直像素數,如一個分辨率為1920*1080的顯示器,那么其像素總數可以粗略估算為1920*1080=2073600。

2)幀率/刷新率:幀率表示一秒內的幀數,通常表示Camera采集圖像的速率,單位fps;刷新率表示一秒內刷新畫面的頻率,通常用于顯示設備中。

3)色深:色彩深度:表示一個像素有需要的bit數。這里需要注意的是,Camera和顯示設備的色深計算方式是有區別的,我們以8bit的色深為例。

Camera傳輸的圖像,通常是未經ISP處理的RAW格式,因此單個像素所需的數據位就是8bit,即RAW8;

顯示設備傳輸的圖像,一般都是經過處理的RGB格式,因此單個像素所需的數據位就是8*3=24bit,即RGB888。

綜上,

MIPI D-PHY的傳輸速率(bps)= 水平像素數*垂直像素數*幀率*色深*1.25/lane數

MIPI C-PHY的傳輸速率(sps)=D-PHY的傳輸速率/2.28

其中,1.25是一個估值,通常是對像素的消隱部分和傳輸協議中的無效數據的一種估算。

實例計算

1)D-PHY:顯示設備1920*1080p @ 60hz,色深8bit,2個數據lane,每個lane的數據速率如下:

lane rate=1920*1080*60*3*8*1.25/2=1.866Gbps

2)C-PHY:Camera 1920*1080p @ 60hz,色深8bit,2個數據lane,每個lane的數據速率如下:

lane rate=1920*1080*60*8*1.25/2/2.28=272.8Msps

根據上述計算,我們就可以確定所選設備需要的傳輸帶寬,以此來確認MIPI所需lane數,以及平臺是否支持。

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