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              廣達天下,芯創未來

              廣芯電子推出 5端口高速MIPI開關BCT646

              廣芯
              2017.11.23
              2058

              廣芯電子(上海)股份有限公司在原有5端口1.5G高速MIPI開關 BCT644的基礎上進一步開發出5端口2.5G高速MIPI開關BCT646。這款芯片的推出標志著廣芯電子的技術和產品競爭力進入了這個領域優先的序列,這款芯片集成了10個高速單刀雙擲開關,每個開關可以實現2.5G的帶寬,適合2組高速數據的傳輸和切換。

              BCT646繼續采用創新的自適應恒壓柵極驅動電路,可以在芯片供電電壓1.5V-5V范圍內,開關的柵極電壓維持在恒定的電壓,這樣可以保證BCT646的通道帶寬在1.5V-5V的供電電壓范圍內保持2.5G的恒定帶寬,具有很好的協調性,可以適用于各種平臺和各種供電電壓。

              目前廣芯電子的高速MIPI開關系列已被很多品牌客戶應用于雙攝像頭手機,虹膜識別,雙顯示器等多組數據采集時的高速數據通道切換。BCT646是針對攝像頭像素在1600萬以上的雙攝像頭切換的應用,BCT646 PIN腳和性能完全兼容FSA646。 廣芯電子提供完整的MIPI開關系列產品BCT642,BCT644,BCT646。

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              智能手機市場一直都是群雄爭霸,競爭非常激烈。隨著時代的發展,各大手機廠商的競爭焦點從以前的硬件軍備競賽逐漸延伸到影音娛樂領域,尤其越來越注重手機的拍照性能。隨著手機的快速迭代,單攝像頭手機的拍照性能在一定程度上達到很好效果,要想在拍照領域再度有所突破,必須要借助雙攝像頭,甚至攝像頭陣列才能實現更多的應用。近兩年,不少手機廠商推出了雙攝像頭(簡稱雙攝)手機,攝像頭從一個變成兩個,這里說到的雙攝像頭,并非是像以前的智能手機,前后各一個攝像頭,而是一共用兩顆后置攝像頭,模擬人的一雙眼睛,來實現更多的拍照功能和更好的拍照效果, 有些手機甚至用2顆前置攝像頭來實現前端的自拍效果。

              雙攝像頭可實現的功能很多,目前主要有以下幾大功能:

              1、雙攝像頭可以測距,可做距離相關的應用

              人眼很容易對一個物體的距離進行定位,但當人閉上其中一個眼睛后,定位能力就會下降很多。雙攝像頭就是模擬人眼的應用。簡單的說,測距離的話,就是通過算法算出,被拍攝物體與左/右攝像頭的角度θ1和θ2,再加上固定的y值(即兩個攝像頭的中心距),就非常容易算出z值(即物體到Camera的距離)。

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              由于雙攝像頭通過算法,可以判斷被攝物體的距離,所以通過此特性,很容易做出一些特效,如:

              A、背景虛化

              單反相機最出眾的特色之一就是大光圈。由于雙攝像頭可以測出不同被拍攝物體的距離,對需要進行大光圈的物體對準,其他不同距離的物體虛化,可以輕松實現大光圈的效果。

              B、背景替換

              由于可以測量距離,可以將被拍攝物體里的主體提取出來,更換背景,就可以比PS還簡單,進行摳圖。

              C、背景特效

              由于可以測量距離,分出主題和背景,所以很容易對背景做任何處理,就不在這里過多描述。

              D、測量距離

              這個圖就非常明顯的標識出不同物體的距離,這個距離信息用不同顏色標識出來。當AP獲得了不同物體的距離信息,就可以做到上述的各種功能。

              2、雙攝像頭可以做光學變焦

              光學變焦主要是左右攝像頭使用不同的FOV(可視角),這樣兩個攝像頭取景不同。當用戶需要廣角照片,則用視角為85度的左攝像頭取景,獲得廣角效果。當用戶需要長焦照片,則用視角為45度的右攝像頭取景,獲得長焦效果。

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              為了使左右攝像頭拍攝的物體重疊度高,光學變焦的雙攝像頭模組不能像做距離應用的攝像頭的模組那樣距離過大,而是需要將左右攝像頭擺得越近越好。

              若兩個Camera的FOV不一樣,一個大FOV,一個小FOV,再通過算法實現兩個光學鏡頭之間的效果,就可以輕松做到光學變焦。

              3、暗光效果增強

              一般來講,做暗光增強就是在兩個攝像頭中:一個用RGBG的標準攝像頭,一個用去掉RGBG濾波片的黑白攝像頭。RGBG用來獲得物體的色彩,而黑白攝像頭用來獲得更好的進光量,來判斷被拍物體的光強強度。然后將兩個圖片融合即可獲得更好的暗光增強。

              4、3D拍攝以及3D建模

              3D拍攝和3D建模的算法其實跟距離應用有點類似,只是它的精度要求更高,甚至有時會需要用紅外測距進行更準確的距離判斷。

              提到雙攝像頭的算法,不得不提到ISP(Image SignalProcessing圖像信號處理器),ISP主要作用是對前端圖像傳感器輸出的信號做后期處理,主要功能有線性糾正、噪聲去除、壞點去除、內插、白平衡、自動曝光控制等,依賴于ISP才能在不同的光學條件下都能較好的還原現場細節,ISP技術在很大程度上決定了手機的成像質量。智能機時代,ISP一般都是在主芯片SoC上。部分品牌客戶為了實現更好的效果,甚至不惜成本的外加一顆ISP用來達到更好更專業的拍照效果。

              好的拍照算法就需要搭配好的ISP,ISP和算法相輔相成,缺一不可。而雙攝像頭對ISP性能要求更多。首先,為了使左右攝像頭的信號能夠同時被處理,單一的ISP已經無法滿足雙攝像頭的需求。這就需要雙路ISP實現此功能。

              一般來講,目前的智能手機的攝像頭接口都是MIPI(Mobile Industry Processor Interface)接口。之前手機平臺都只有2路MIPI接口,分別給前攝像頭和后攝像頭。做雙攝像頭,就要求平臺至少支持三路MIPI接口。其實在之前的高端平臺上,為了實現更高像素,已經用雙路ISP(Image SignalProcessing,圖像信號處理器)了,比如為了支持16M的攝像頭,會用2路8M能力的ISP。這類平臺很有可能只有2路MIPI,但是只要增加一個簡單的高速MIPI開關,就可以完美的實現前置或者后置雙攝頭拍照,如果增加2個高速MIPI開關,就可以同時實現前置和后置雙攝的功能。

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              MIPI開關的選擇需要根據實際使用的攝像頭的像素來確定, 通用的算法如下(以1600萬攝像頭為例):

              每個像素點: 10B 比較通用,16M 的輸出 4條數據通道( DATA LANE)

              最小掃描幀: 30幀/秒, 可以計算數據傳輸速度:

              每條數據通道(DATALANE)傳輸速度:  16/4 * 10 * 30 = 1.2 G

              我們一般要求通道上的MIPI SWITCH的帶寬(-3dB)要大于數據傳輸速度(1.2G),

              目前每個通道都是差分對傳輸的,信號本身是2倍于每個傳輸線上的信號,所以MIPI SWITCH的帶寬可以相對放松一些,最基本的是從攝像頭到圖像信號處理單元(ISP)的整個連線的帶寬(-3dB)不能小于 1.2GHz,當然帶寬越寬,信號衰減越小,誤碼率也越低。

              對800萬,1600萬,2000萬像素以此類推可以的出以下帶寬要求:

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              另外,插入損耗是個重要指標,插入損耗指在傳輸系統的某處由于元件或器件的插入而發生的負載功率的損耗,它表示為該元件或器件插入前負載上所接收到的功率與插入后同一負載上所接收到的功率以分貝為單位的比值。IL=-10log(Po/Pi);IL=-20log(V2/V1)

              簡單地說:輸入信號通過某個器件傳輸到輸出端的衰減(任何頻率的信號),信號通過器件衰減的越大,說明插入損耗大,輸出端的信號誤碼率越大。

              廣芯電子根據市場需求,推出了一系列高速MIPI開關,BCT642/1G,BCT644/1.6G,BCT646/2.5G,可以適用于以上客戶不同的應用需求, 同時創新的G-DRIVER柵極驅動構架保證了在VDD=1.5-5V工作電壓范圍內開關帶寬的一致性.保證了產品的穩定性,可靠性和寬廣的適用性。

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