Camera摄像头基础知识：分类+组成+原理+接口

Camera摄像头是一种视频输入设备，被广泛的运用于视频直播、视频会议、远程医疗、实时监控等方面。在音视频开发中Camera摄像头采集是其中一个重要环节，今天我们就一起来了解下Camera方面的知识，本文为Camera系列文章的第一篇。

1 摄像头分类

根据不同参数，摄像头有多种分类方式：

1. 传输信号 模拟摄像机和数字摄像机
2. 画面分辨率 标清摄像机、高清摄像机
3. 摄像机外形 球形摄像机、半球形摄像机、枪式摄像机
4. 安装环境 室内摄像机、室外摄像机
5. 传感器 CCD摄像机、CMOS摄像机

监控常用的摄像头外观：

2. 摄像头组成

一个常见的监控用的摄像头包括：外壳、感光芯片电路、镜头座、镜头、红外灯板。

而对于手机上的摄像头，很多厂家往往是设计为一个摄像头模组(CameraCompact Module)，简称CCM。

CCM 包含四大件： 镜头(lens)、传感器（sensor）、软板（FPC）、图像处理芯片（DSP）。

决定一个摄像头好坏的重要部件是：镜头（lens）、图像处理芯片 （DSP）、传感器（sensor）。

3. 摄像头原理

1. 景物(SCE)通过镜头（LENS）生成的光学图像投射到图像传感器(Sensor)表面上
2. 然后转为电信号，经过A/D（模数转换）转换后变为数字图像信号
3. 再送到数字信号处理芯片（DSP）中加工处理，转换成标准的RGB、YUV等格式图像信号
4. 再通过I/O接口传输到CPU中处理，通过display就可以看到图像了

4 摄像头接口

摄像头常用接口包括：USB、DVP、MIPI

USB

我们常用的电脑摄像头接口是USB接口，这种摄像头比较常见，需要支持UVC（USB Video Class）协议。

DVP

还有一部分的摄像头（比如说某些支持DVP接口的硬件）是DVP(Digital Video Port)摄像头数据并口传输协议，

DVP是并口，提供8-bit或10-bit并行传输数据线、HSYNC(Horizontal sync)行同步线、VSYNC(Vertical sync)帧同步线和PCLK(Pixel Clock)时钟同步线。

DVP总线PCLK极限约在96M左右，而且走线长度不能过长，所有DVP最大速率最好控制在72M以下，PCB layout较容易画

以OV3640摄像头为例： DVP分为三个部分：

• 输出总线
• 输入总线
• 电源总线

mipi（CSI）

移动产业处理器接口(Mobile Industry Processorinterface，MIPI)

常见的智能手机上的摄像头是MIPI接口，

CSI是相机串行接口（CMOS Sensor Interface）的简称。

MIPI总线速率lvds接口耦合，走线必须差分等长，并且需要保护，故对PCB走线以及阻抗控制要求高一点（一般来讲差分阻抗要求在85欧姆~125欧姆之间）

MIPI是LVDS低压差分串口，只需要要CLKP/N、DATAP/N——最大支持4-lane，一般2-lane即可。

MIPI接口比DVP的接口信号线少，由于是低压差分信号，产生的干扰小，抗干扰能力也强。

DVP接口在信号完整性方面受限制，速率也受限制。

500W还可以勉强用DVP，800W及以上都采用MIPI接口。

所以高清摄像头我们都选用MIPI接口 。