Képzelje el, hogy a telefon kamerája másodpercenként több tucat fényképet készít. Minden kép több millió pixelt tartalmaz, és minden képpont vörös, zöld és kék színinformációkat tartalmaz. Ez egy hatalmas mennyiségű adat, amelyet a kamera érzékelője és a telefon processzora között kell "szállítani". Széles "autópálya-rendszer" nélkül súlyos forgalmi dugók lennének!
Ezért van szükségünk speciális kamerainterfész-technológiákra. Ma nézzük meg a három leggyakoribb „autópályát” a telefonban:DPHY, CPHY és MPHY.
DPHY: A klasszikus két{0}}sávos autópálya
DPHY(ejtsd: D-Phy) a 2009 óta működő veterán "útvonal". Tekintsd úgy, mint egyhagyományos két-sávos autópálya:
Úttervezés: Minden „sáv” két vezetékből áll,-egy az előremenő, egy pedig a hátrafelé irányuló jelek számára. Ezt "differenciális jelzésnek" hívják, mint amikor egy autópályán egymással szemben lévő sávok vonatkoznak egymásra, ellenállóvá téve az interferenciát.
Forgalomszabályozás: A DPHY-nak van egy dedikált "órajelző vonala", amely úgy működik, mint a közlekedési lámpák és a rendőrök az úton, és azt mondja a processzornak: "Piros lámpa, várjon adatot; zöld lámpa most, olvassa el az adatokat!"
Sebességhatár: Minden sáv akár 2,5 Gbps (2,5 milliárd bit/s) sebességgel fut. Négy sáv kombinálva akár 10 Gbps sebességet biztosít.
Profik:
- Érett és stabil technológia-mint egy jól-kopott út, amelyben minden járművezető megbízik
- Egyszerű kialakítás, könnyen kivitelezhető a mérnökök számára
- Erős interferencia-gátló{0}}képesség alacsony hibaaránnyal
Hátrányok:
- Sok vezeték: 4 adatsáv + 1 órasáv =, akár 10 vezeték, értékes helyet foglalva a telefonokban
- Korlátozott sávszélesség, a mai 108 MP-es kamerákkal és 8K videóval küzd
- Viszonylag magasabb energiafogyasztás
CPHY: The Smart Three{0}}Lane Puzzle Highway
CPHY(ejtsd: C-Phy), amelyet 2014-ben vezettek be, az új "okos három-sávos autópálya". Nemcsak sávokat ad hozzá-, hanem teljesen megváltoztatja a „közlekedési szabályokat”:
Úttervezés: Minden csoport használjahárom vezetéket("Trió" néven) dedikált óravonal nélkül. Mint három táncos kézen fogva, relatív pozícióváltásokon keresztül kommunikálnak.
Mágikus kódolás: Ez a CPHY legmenőbb funkciója! A három vezeték feszültsége különböző kombinációkat hoz létre (pl. A vezeték 200 mV-tal magasabb, mint B, B 100 mV-tal alacsonyabb, mint C stb.), hat "táncállapotot" generálva. Ezen állapotváltozások irányának megfigyelésével-például Morse-kód olvasásával-dekódolhatja az eredeti adatokat.
Magas kódolási hatékonyság: Míg a hagyományos DPHY órajelenként 1 bitet szállít, addig a CPHY 7 „tánclépése” 16 bit adatot jelenthet. Ez körülbelül 2,28 bit/ciklus{5}}majdnem2,3-szoros hatékonyságnövekedés!
Csodálatos sávszélesség: Ugyanazon 2,5 G „táncfrekvencián” a CPHY 17,1 Gbps teljes sávszélességet ér el-70%-kal gyorsabbmint a DPHY 10 Gbps-e.
Profik:
- Helytakarékos-: 3 trió=9 vezeték, eggyel kevesebb, mint a DPHY 10 vezetéke
- Gyorsabban: 1,7{1}}2,3-szoros DPHY sávszélesség, könnyen kezelhető a nagy felbontás és a nagy képkockasebesség
- Rugalmasabb: Az órajel hiánya nagyobb szabadságot jelent a PCB elrendezésben
Hátrányok:
- Komplex kialakítás: Három-drót „táncmozdulatot” koordinálni sokkal nehezebb, mint két drótot-A nyomtatott áramkör-tervezők kihullhatnak a hajukból!
- Gyenge jelek: A mindössze 0-200 mV-os feszültségingadozás "kényesebbé" és érzékenyebbé teszi a zavarokra
- Nehéz dekódolás: Összetett óra-helyreállítási algoritmusokat igényel, például rejtvények megoldását az adatok rekonstruálásához
MPHY: A jövő Maglev szupervonata
MPHY(ejtsd: M-Phy) a csúcskategóriás-beállítás-amaglev szupervonat. Teljesen elhagyja a hagyományos párhuzamos átvitelt az USB{1}}hoz hasonló soros kommunikációhoz.
Bár hihetetlenül gyors és korlátlan potenciállal rendelkezik, ma már ritkán használják a fényképezőgépekben. Olyan ez, mint egy még kísérleti stádiumban lévő szupervonat,{1}}a piacon szinte egyetlen kameraérzékelő sem támogatja az MPHY-t. Tehát egyelőre ismerjük el a létezését.
Összehasonlítás egy pillantással
| Funkció | DPHY (klasszikus) | CPHY (okos) | MPHY (szupervonat) |
|---|---|---|---|
| Szerkezet | 2 vezetékes pár + óra | 3 vezetékes trió, óra nélkül | USB{0}}szerű |
| Max sávszélesség | 10 Gbps (4 sáv) | 17,1 Gbps (3 trió) | Elméletileg magasabb |
| Vezetékszám | Akár 10 vezeték | Akár 9 vezeték | Még kevesebbet |
| Érettség | ★★★★★ Nagyon érett | ★★★★☆ Egyre nagyobb vonzerőt | ★★☆☆☆ Ritkán használt |
| Tervezési nehézség | Egyszerű | Összetett | Összetett |
| Energiafogyasztás | Magasabb | Alacsonyabb | Alacsonyabb |
| Alkalmazások | Közép-/alacsony kategóriás-telefonok, IoT | Csúcskategóriás{0}}telefonok, autókamerák | Jövő készülékei |
Következtetés: Az evolúció soha nem áll meg
Ahogy az autópályák kétsávosról intelligens háromsávos{0}}rendszerré fejlődtek, úgy jönnek a még fejlettebb „adat-autópályák”. A kamera interfész evolúciójának egy célja van:több adatot továbbít kevesebb vezetéken, kisebb energiafogyasztás mellett.
Ha legközelebb tiszta fényképet készít telefonjával, emlékezzen ezekre a láthatatlan „autópályákra”, amelyek a színfalak mögött dolgoznak. Bár észrevétlenek maradnak, ők a meg nem énekelt hősök, akik azonnal megörökítik értékes emlékeidet!
Technikai tipp: A legtöbb modern telefon egyszerre támogatja a DPHY-t és a CPHY-t. Mint egy intelligens autópálya építése a régi út megtartása mellett, ez biztosítja a kompatibilitást az új és a régi kameraérzékelőkkel egyaránt. A mérnökök mindenre gondolnak!
