一、攝像頭接口概括

攝像頭按接口分類如下

• 主板直接接的專用接口
• SPI接口：串行傳輸、速度慢。常用用於MCU
• DVP接口：並口傳輸，速度較慢，傳輸的帶寬低。
• MIPI接口：手機平臺標準接口，差分串口傳輸，速度快，抗幹擾。與LVDS類似，但更省電，目前普及趨勢明顯常用於智能手機，1080P以下。
• LVDS接口：中高端平板和筆記本中廣泛使用，1024768*及以上
• 通用接口
• USB接口：常用於電腦
• 網口：網絡攝像頭
• SDI接口：專業視頻接口，采用同軸電纜的，走數字信號，現在有18GHz帶寬的產品，可以滿足8K視頻傳輸。
• RGB：模擬視頻接口，采用同軸電纜的，走模擬信號，720x576標清信號以下。
• eDP接口：比較新的規范，在筆記本行業將廣泛用於取代LVDS，支持超高分辨率，支持1080P以上
• HDMI接口

二、MIPI攝像頭

MIPI聯盟的全稱為Mobile Industry Processor Interface Alliance（移動產業處理器接口聯盟），它是由移動通訊和娛樂電子產品行業中的應用或硬件制造商組建而成的行業聯盟。

MIPI攝像頭在其他嵌入式產品中，比如行車記錄儀、執法儀、高清微型相機、網絡監控相機等得到廣泛應用。

按照協議可以分為DSI和CSI-2兩種接口。

1.MIPI DSI【用於顯示設備】

針對移動電話的顯示器串行接口規范(Display Serial Interface Specification，DSI)。DSI基於MIPI的高速、低功率可擴展串行互聯的D-PHY物理層規范。基於SLVS的物理層支持高達1Gbps的數據速率，同時產生極小的噪聲。

DSI接口的層級定義圖

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• Application Layer：應用層，描述瞭在高層協議中對數據流裡的數據進行編碼和解碼的方式。
• Protocol Layer
• Lane Management：lane管理層，lane是指一對差分對。
• PHY Layer：物理層，用來指定傳輸媒介。

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2.MIPI CSI-2【用於輸入設備】

• MIPI CSI-2標準中描述瞭信號傳輸（D-PHY或C-PHY）的物理層以及用於圖像數據傳輸的協議CSI，該協議是以CSI-2為基礎擬定的。
• 通過C-PHY進行傳輸的物理圖像數據
• 在C-PHY中，一個通道由三個導體組成，可實現帶有嵌入式時鐘的3相編碼編號，每個通道的理論傳輸速率可達5.7 GBit/s。
• 通過D-PHY進行傳輸的物理圖像數據
• D-PHY的結構更為簡單，其數據流是通過兩個導體進行差分傳輸的，並且所有通道可以共享一個外部時鐘線，最高僅支持2.5 GBit/s。
• 該標準還指定瞭一種基於I2C總線的相機配置接口，即CCI（Camera Control Interface，相機控制接口）。
• 雙向連接，兼容I2C協議。該接口主要用來訪問camera中的寄存器，以便對其進行配置和控制。通常使用host的I2C host控制器，而camera則作為I2C slave device。

CSI-2接口包含的兩種連接: CSI和CCI

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CSI-2由應用層、協議層、物理層組成。

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三、IPC網絡攝像頭

網絡攝像機又叫IP CAMERA（簡稱IPC），由網絡編碼模塊和模擬攝像機組合而成。IP-CAMERA網絡攝像機一般有內置Web服務的數字攝像機和錄音設備，直接與以太網（有線、無線）相連。用戶可通過標準Web瀏覽器觀看和收聽網絡攝像機傳送過來的視頻和聲音。

• 網絡編碼模塊將模擬攝像機采集到的模擬視頻信號編碼壓縮成數字信號，從而可以直接接入網絡交換及路由設備。
• 網絡攝像機內置一個嵌入式芯片，采用嵌入式實時操作系統。

1.網絡攝像頭行業標準

網絡攝像頭常用標準有ONVIF標準、PSIA標準、HDCCTV標準和GB/T28181標準

1）ONVIF標準

• ONVIF的形成：ONVIF原意為開放型網絡視頻接口論壇，即Open Network Video Interface Forum；是安訊士、博世、索尼等多傢公司在2008年共同成立的一個國際性開放型網絡視頻產品標準網絡接口的開發論壇，後來由這個技術開發論壇共同制定的開放性行業標準，習慣性簡稱為ONVIF協議。
• ONVIF協議：ONVIF規范包括像網絡配置，查找設備，設備管理，PTZ攝像機控制，和視頻分析等。這些規格都被寫入到ONVIF配置文件（ONVIF Profiles）。 其中Profile C專門為網絡門禁控制系統的協議標準， Profile G用於視頻存儲、搜索和重放管理；而Profile S應用於網絡視頻監控系統。
• ONVIF的作用：ONVIF標準將為網絡視頻設備之間的信息交換定義通用協議，包括裝置搜尋、實時視頻、音頻、元數據和控制信息等。解決瞭不同廠商之間開發的各類設備不能接入使用的難題，即最終能夠通過ONVIF這個標準化的平臺實現不同產品之間的集成。
• ONVIF的實現機制：ONVIF協議中規定，服務端和客戶端之間采用soap協議進行交互，而視頻流的傳輸與控制采用rtsp協議。

ONVIF規范中設備管理和控制部分所定義的接口均以Web Services的形式提供，設備作為服務提供者為服務端。ONVIF規范涵蓋瞭完全的基於XML及WSDL的定義。每一個支持ONVIF規范的終端設備均須提供與功能相應的Web Service。服務端與客戶端的數據交互采用SOAP協議。ONVIF中的其他部分比如音視頻流則通過RTP/RTSP進行 。

2）PSIA標準

• PSIA (Physical Security Interoperability Alliance)物理實體安防互操作性聯盟，是一個由65個以上的安防廠商和系統集成商組成的全球性聯盟，致力推動整個安防生態系統及以後的IP功能的安全設備和系統的互操作性，成立於2008年8月。該聯盟的目標是為實體安防系統的硬件和軟件平臺創立一種標準化的接口。該聯盟致力於使基於IP網路的不同安防系統具有兼容性。
• PSIA聯盟董事會成員成員：Inovonics、思科、泰科、海康威視、大華、Honeywell等知名品牌。

3）HDCCTV標準

• HDcctv系統是一種視頻監控系統，與廣播行業兼容的高清晰度(HDTV)視頻信號可以經由傳統的CCTV媒介進行數字化傳輸而不需要打包，並且不會出現人眼可感知的壓縮延遲。在HDcctv中的串行數字傳輸鏈路是從為專業廣播市場開發的SDI基本技術派生而來的。
• HDcctv的成員包括：Comart、CSST(中國安防，中國大陸)、EverFocus（慧友，中國臺灣）、Gennum、OVi和Stretch等。

4）GB/T28181標準

• GB/T28181-2011 《安全防范視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求》是由公安部科技信息化局提出，由全國安全防范報警系統標準化技術委員會（SAC/TC100)歸口，公安部一所等多傢單位共同起草的一部國傢標準。
• GB/T28181作為國標，卻也存在多個缺陷，如協議復雜、過程繁瑣，應用上也是頗不方便，而公安部為其開發的檢驗程序，更如天書般復雜，加上GB/T28181僅是大陸的標準，註定其難以與ONVIF相抗衡，全球化更是難上加難。