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ICSpring CH9888 USB 3.1高階相機控制晶片,整合48MP MIPI、ISP、JPEG與四組LDO

隨著工業視覺、視訊會議、數位顯微鏡、文件掃描及高解析度USB相機持續升級,相機系統所面臨的挑戰已不只是提高畫素,更需要同步處理高速影像輸入、影像品質調校、USB資料傳輸、音訊整合及多組電源供應。

ICSpring CH9888是一款面向高解析度USB相機應用的USB 3.1高階相機控制晶片,整合MIPI 4-lane影像輸入、ISP影像訊號處理、硬體JPEG編碼、四組LDO穩壓器、PDM數位音訊介面、GPIO及可程式化系統時脈,可協助研發工程師簡化相機模組架構、縮減BOM與PCB空間,並加快產品開發及驗證流程。

ICSpring CH9888

MIPI 4-lane影像輸入,支援VGA至48MP高解析度

 

CH9888採用MIPI 4-lane影像感測器介面,廣告資料標示介面速度最高達2.5GHz,並可支援從VGA至48M的影像解析度。

產品資料列出的48M解析度為:

8064 × 6048畫素

CH9888可連接高畫素CMOS影像感測器,適合需要高解析度影像擷取、細節辨識及數位放大的相機設備。

廣告同時列有60fps影像能力,但未提供不同解析度、畫素格式及壓縮模式所對應的完整幀率表。因此,48MP解析度與60fps是否能在相同模式下同時達成,仍需依原廠Datasheet、影像感測器輸出格式、MIPI資料率及實際系統設定確認。

對相機開發團隊而言,CH9888可提供較廣泛的Sensor選型彈性,使同一套控制平台有機會延伸至不同解析度與產品等級。

 

整合完整ISP引擎,提升影像品質與調校效率

 

高解析度影像感測器輸出的Raw Data,通常仍需經過影像訊號處理,才能呈現穩定的亮度、色彩、對比及細節。

CH9888內建ISP影像處理引擎,支援多項UVC標準影像調整功能,包括:

● Gamma調整
● 色調調整
● 飽和度調整
● 對比度調整
● 亮度調整

這些標準控制項可讓相機系統透過UVC介面進行影像參數設定,協助產品依不同場景、鏡頭、感測器及光源環境調整畫面表現。

CH9888亦整合多項進階ISP功能:

● 壞點校正
● 邊緣強化
● 黑階補償
● Lens Shading Correction鏡頭陰影校正

壞點校正可降低影像感測器異常畫素對畫面的影響;邊緣強化可改善物體輪廓與細節辨識;黑階補償可協助維持暗部基準的一致性;鏡頭陰影校正則可修正畫面四周亮度或色彩不均的問題。

透過晶片內建ISP,開發團隊可減少額外影像處理元件及主機端運算負擔,提升影像調校與產品整合效率。

 

內建硬體JPEG編碼,改善高解析度影像傳輸效率

當影像解析度與幀率提高時,未壓縮影像所需的資料頻寬也會快速增加。CH9888內建硬體JPEG編碼功能,可直接在晶片端進行影像壓縮,再透過USB介面傳送至主機。

硬體JPEG編碼可協助:

● 降低USB傳輸所需的資料量
● 減少主機端即時影像壓縮負擔
● 提高高解析度影像串流的設計彈性
● 簡化相機韌體與影像處理架構
● 支援影像預覽、擷取及儲存應用

實際壓縮率、畫面品質與幀率仍取決於JPEG設定、影像內容、解析度、USB頻寬及主機端應用程式。

 

內建四組LDO,精簡BOM與PCB電源架構

高畫素相機模組通常需要多組電源,分別供應影像感測器、數位核心、I/O及其他周邊電路。若每組電源都使用外部穩壓器,不僅會增加元件數量,也會占用更多PCB空間。

CH9888內建四組LDO穩壓器,廣告資料標示可由3.3V產生下列電源軌:

● 2.8V
● 1.8V/2.8V
● 1.2V
● 1.8V/2.8V

透過內建LDO,工程師可依影像感測器及周邊電路需求配置不同電壓,減少外部穩壓器、電阻及相關控制元件,有助於:

● 降低BOM成本
● 縮小PCB面積
● 簡化相機電源架構
● 減少外部元件選型工作
● 加快原理圖與PCB設計

實際輸出電流、穩壓精度、外部電容及啟動時序,仍應依CH9888最新Datasheet進行設計。

 

PDM數位音訊與立體聲DMIC,支援影音同步整合

除了影像功能之外,CH9888亦整合PDM數位音訊介面,可連接數位麥克風DMIC,並支援立體聲音訊架構。

廣告圖示列出下列音訊取樣率:

● 8kHz
● 16kHz
● 24kHz
● 48kHz

整合數位音訊功能可讓單一USB相機模組同時處理影像與聲音,適合視訊會議設備、遠距教學裝置、直播相機、智慧終端及其他需要影音同步傳輸的產品。

PDM介面可降低傳統類比麥克風容易受到PCB雜訊與線路干擾的問題,也能減少外部音訊ADC的使用需求。

 

六組GPIO與可程式化系統時脈,擴充周邊控制彈性

CH9888提供六組GPIO,可用於連接與控制相機模組內的周邊功能,例如:

● LED狀態指示
● 按鍵輸入
● Sensor Reset或Power Down
● 補光燈控制
● 隱私快門偵測
● 外部裝置啟用訊號

產品亦支援可程式化系統時脈輸出,可依影像感測器或周邊元件需求設定適當時脈,有助於減少額外振盪器或時脈產生器的使用。

實際GPIO電氣特性、驅動能力、時脈範圍及複用功能,應依原廠Datasheet確認。

 

支援USB 3.1、UVC與UAC,簡化主機端驅動整合

CH9888支援:

● USB 3.1
● UVC Rev.1.0/1.1
● UAC Rev.1.0

UVC可讓相機以標準USB視訊裝置形式與主機連接,UAC則可提供標準USB音訊介面。透過標準類別協定,開發團隊可降低客製化USB驅動程式的需求,縮短軟體整合時間。

適用於高解析度USB相機與嵌入式影像設備

憑藉高解析度MIPI介面、完整ISP、硬體JPEG、音訊整合及內建電源功能,CH9888可評估應用於:

● 高解析度USB相機模組
● 工業視覺與機器視覺相機
● 視訊會議與遠距教學設備
● 文件掃描器
● 數位顯微鏡
● 影像檢測設備
● 智慧攝影機
● 嵌入式影像擷取裝置
● 影音同步USB終端
● 高畫素影像記錄設備

對需要同時整合影像感測器、ISP、USB 3.1、JPEG、音訊及多組電源的研發團隊而言,ICSpring CH9888可提供高度整合的相機控制平台,協助精簡硬體架構、降低開發複雜度並加快產品上市時程。

 

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