常見視頻高速接口MIPI，LVDS，RGB，HDMI分析

一、RGB接口

（1）接口定義

RGB顏色是工業(yè)界的一種顏色標(biāo)準(zhǔn)，是通過對紅、綠(G)、藍(lán)(B)三個顏色通道的變化以及它們相互之間的疊加來得到各式各樣的顏色的，RGB即是代表紅、綠、藍(lán)三個通道的顏色，這個標(biāo)準(zhǔn)幾乎包括了人類視力所能感知的所有顏色，是目前運(yùn)用最廣的顏色系統(tǒng)之一。

（2）接口類型

     a. Parallel RGB
     b. Serial RGB

（3）接口特點(diǎn)

     a. 接口一般為3.3V電平
     b. 需要同步信號
     c. 需時刻刷新圖像數(shù)據(jù)
     d. 需配置適當(dāng)?shù)?a  target="_blank">timing

二、LVDS接口

（1）接口定義

LVDS，即Low Voltage Differential Signaling，是一種低壓差分信號技術(shù)接口。它是美國NS公司為克服以TTL電平方式傳輸寬帶高碼率數(shù)據(jù)時功耗大、EMI電磁干擾大等缺點(diǎn)而研制的一種數(shù)字視頻信號傳輸方式。

LVDS輸出接口利用非常低的電壓擺幅（約350mV）在兩條PCB走線或一對平衡電纜上通過差分進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，即低壓差分信號傳輸。采用LVDS輸出接口，可以使得信號在差分PCB線或平衡電纜上以幾百M(fèi)bit/s的速率 傳輸，由于采用低壓和低電流驅(qū)動方式，因此，實(shí)現(xiàn)了低噪聲和低功耗。

（2）接口類型

兩種典型的LVDS數(shù)傳接口：GMSL和FPD Link，這兩種接口在汽車視頻傳輸方面的應(yīng)用是比較廣泛的，尤其是Camera和處理器之間的鏈路，通過STP或者同軸電纜能使整個鏈路達(dá)到15m。

1、FPD Link
Flat Panel Display Link(FPD Link)最早是National Semi提出來的一種處理器和LCD Panels之間的高速數(shù)字接口，目前已經(jīng)發(fā)展到FPD Link III了。

第一代的FPD Link可以參見NS的AN1032中的介紹

第二代FPD Link II可以參見TI的AN1087中的介紹

第三代FPD Link III

2、GMSL

Gigabit Multimedia Serial Links (GMSL)是Maxim公司推出的一種高速串行接口，適用于視頻、音頻和控制信號的傳輸，使用50Ω同軸電纜或100Ω屏蔽雙絞線(STP)電纜時的距離可達(dá)15m或更長。

常用的支持FPD Link的攝像頭有Leopard Imaging公司的TI FPD-Link III系列。
支持GMSL的攝像頭有Leopard Imaging公司的Maxim GMSL/GMSL2系列。
除此之外還有D3 Engineering、Appro Photoelectron Inc.、舜宇等廠家也有類似的Camera Module。

除此之外還有日本THine Electronics, Inc.提出的V-by-One HS等LVDS接口，Appro Photoelectron Inc.就有相應(yīng)的產(chǎn)品。

三、MIPI接口

(1）MIPI定義

MIPI聯(lián)盟定義了一套接口標(biāo)準(zhǔn)，把移動設(shè)備內(nèi)部的接口如攝像頭、顯示屏、基帶、射頻接口等標(biāo)準(zhǔn)化，從而增加設(shè)計(jì)靈活性，同時降低成本、設(shè)計(jì)復(fù)雜度、功耗和EMI。

（2）MIPI特點(diǎn)

a. 高速：1Gbps/Lane，4Gbps吞吐量

b. 低功耗：200mV差分?jǐn)[幅，200mv共模電壓

c. 噪聲抑制

d. 更少的pin，PCB layout更方便

（3）分辨率

MIPI-DSI：2048*1536@60fps

（4）MIPI-DSI模式

a. Command Mode

對應(yīng)于并行接口的MIPI-DBI-2，帶有Frame Buffer，刷屏基于DCS的Command集的方式，類似于CPU屏。

b. Video Mode

對應(yīng)于并行接口的MIPI-DPI-2，刷屏基于時序控制，類似于RGB同步屏

（5）工作方式

a. command工作方式

使用DCS Long Write Command Packet刷新GRAM。

每幀第一個packet的DCS command為write_memory_start，實(shí)現(xiàn)每幀同步

b. video工作方式

使用sync packet實(shí)現(xiàn)時序同步，Pixel packet實(shí)現(xiàn)LCD刷屏?？瞻讌^(qū)域可以為任意，每幀要以LP為結(jié)束。

四、HDMI接口

（1）接口定義
a. High-Definition Multimedia Interface
b. 數(shù)字接口，同時傳輸視頻和音頻
c. 傳輸非壓縮視頻數(shù)據(jù)和壓縮/非壓縮的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)

（2）發(fā)展歷史

a. 2002年4月，日立、松下、飛利浦、Silicon Image、sony、湯姆遜、東芝共7家公司成立了HDMI組織，開始制定新的專用于數(shù)字視頻/音頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)。

b. 2002年12月，發(fā)布HDMI 1.0

c. 2005年8月，發(fā)布HDMI 1.2

d. 2006年6月，發(fā)布HDMI 1.3

e. 2009年11月，發(fā)布HDMI 1.4

f. 2013年9月，發(fā)布HDMI 2.0

（3）HDMI特點(diǎn)
a. TMDS
Transition Minimized Differential Signal
8bit~10bit直流平衡編碼
每個時鐘周期傳輸10bit數(shù)據(jù)

     b. EDID and DDC
         實(shí)現(xiàn)設(shè)備間只能連接
     c. Transfer Video and Audio
         更低成本、連接更方便
     d. HDCP
         High-Bandwidth Digital Content Protection

總結(jié)：

RGB TTL接口信號類型是TTL電平，信號的內(nèi)容是RGB666或者RGB888還有行場同步和時鐘；

LVDS接口信號類型是LVDS信號（低電壓差分對），信號的內(nèi)容是RGB數(shù)據(jù)還有行場同步和時鐘；

MIPI DSI接口信號類型是LVDS信號，信號的內(nèi)容是視頻流數(shù)據(jù)和控制指令。