{"id":13028,"date":"2024-06-27T16:29:39","date_gmt":"2024-06-27T16:29:39","guid":{"rendered":"https:\/\/introspect.ca\/blog\/mipi-cse-and-csi-2\/"},"modified":"2026-06-28T01:54:48","modified_gmt":"2026-06-28T01:54:48","slug":"mipi-cse-and-csi-2","status":"publish","type":"blogposts","link":"https:\/\/introspect.ca\/fr\/blog\/mipi-cse-and-csi-2\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce que la sp\u00e9cification MIPI CSE et quel est son lien avec la sp\u00e9cification MIPI CSI-2 ?"},"content":{"rendered":"

Gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019int\u00e9gration de la sp\u00e9cification MIPI Camera Service Extensions (CSESM<\/sup>)<\/a> aux mod\u00e8les SV5C-DPTXCPTX<\/a> et SV5C-DPRXCPRX<\/a> d\u2019Introspect Technology, nous aidons le secteur automobile \u00e0 valider les fonctionnalit\u00e9s de s\u00e9curit\u00e9 et de s\u00fbret\u00e9 fonctionnelle des capteurs d\u2019image et des unit\u00e9s de contr\u00f4le \u00e9lectroniques (ECU). Mais qu\u2019est-ce que la sp\u00e9cification MIPI CSE exactement, et quel est son lien avec la sp\u00e9cification MIPI CSI-2\u00ae ? Poursuivez votre lecture pour d\u00e9couvrir comment le secteur normalise les processus de chiffrement et de s\u00e9curit\u00e9 sur les syst\u00e8mes de vision d\u00e9velopp\u00e9s pour la conduite autonome. <\/p>\n

Le CSE est une couche d’application normalis\u00e9e qui s’appuie sur le CSI-2<\/h2>\n

De plus en plus, les architectures des calculateurs de conduite autonome (ECU) s’attachent \u00e0 garantir la s\u00e9curit\u00e9 et la s\u00fbret\u00e9 fonctionnelle sur l’ensemble du chemin de transmission des donn\u00e9es, depuis un capteur d’image (ou un capteur radar) jusqu’aux moteurs de traitement du calculateur, en passant par les c\u00e2bles et les dispositifs de liaison. Pour y parvenir, les d\u00e9veloppeurs sont actuellement contraints de cr\u00e9er leurs propres algorithmes de chiffrement et de cryptographie propri\u00e9taires, comme l\u2019illustre la figure 1 (a). <\/p>\n

\"\"
Figure 1 :<\/strong> Avant (a) et apr\u00e8s (b) l’int\u00e9gration du CSE MIPI.<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

Les d\u00e9fis li\u00e9s \u00e0 la mise en \u0153uvre d\u2019algorithmes cryptographiques propri\u00e9taires sont de deux ordres. D\u2019une part, chaque impl\u00e9mentation syst\u00e8me n\u00e9cessite un effort d\u2019ing\u00e9nierie consid\u00e9rable. Mais surtout, la mise en \u0153uvre d\u2019algorithmes propri\u00e9taires n\u00e9cessite l\u2019ajout de composants et d\u2019\u00e9l\u00e9ments de traitement suppl\u00e9mentaires. Cela augmente le co\u00fbt, le poids et la complexit\u00e9 de tout syst\u00e8me de conduite autonome.
\nLa sp\u00e9cification MIPI CSE constitue donc une couche d\u2019application normalis\u00e9e permettant de d\u00e9finir le chiffrement et la cryptographie dans un syst\u00e8me de vision bas\u00e9 sur MIPI, comme l\u2019illustre la figure 1(b). L\u2019arriv\u00e9e de cette couche d\u2019application peut offrir plusieurs avantages aux int\u00e9grateurs de syst\u00e8mes. Par exemple, si un capteur d\u2019image int\u00e8gre directement la norme MIPI CSE, un int\u00e9grateur de syst\u00e8mes n\u2019a pas besoin d\u2019ajouter de composants suppl\u00e9mentaires pour le chiffrement et l\u2019authentification des messages. De plus, tout fabricant de CPU ou de GPU peut normaliser la conception de ses r\u00e9cepteurs et ainsi r\u00e9duire les co\u00fbts d\u2019ing\u00e9nierie non r\u00e9currents \u00e0 long terme.
\nLes entr\u00e9es d\u2019un bloc MIPI CSE sont vari\u00e9es et comprennent naturellement les donn\u00e9es de pixels du capteur d\u2019image ainsi que les donn\u00e9es de contr\u00f4le li\u00e9es \u00e0 l\u2019authentification et au chiffrement. Parall\u00e8lement, la sortie d\u2019un bloc CSE MIPI est toujours un flux CSI-2. Autrement dit, pour un contr\u00f4leur MIPI CSI-2 de bas niveau, le bloc CSE MIPI appara\u00eet comme s\u2019il s\u2019agissait d\u2019un capteur, ce qui est d\u00e9crit ci-apr\u00e8s. <\/p>\n

La sp\u00e9cification MIPI CSE transforme les flux MIPI CSI-2<\/h2>\n

En vous r\u00e9f\u00e9rant \u00e0 la figure 2, vous pouvez observer les deux types de paquets pris en charge par la norme MIPI CSI-2<\/a>. Dans la premi\u00e8re partie de la figure, vous trouverez la d\u00e9finition d\u2019un paquet court, utilis\u00e9 pour signaler les paquets de d\u00e9but ou de fin de trame. Dans la deuxi\u00e8me partie de la figure, nous pr\u00e9sentons la structure d\u2019un paquet long. Dans un paquet court, le p\u00e9riph\u00e9rique source (tel qu\u2019un capteur d\u2019image) transmet 4 octets d\u2019en-t\u00eate, et les champs de l\u2019en-t\u00eate sont en grande partie vides. Aucune autre donn\u00e9e n\u2019est envoy\u00e9e apr\u00e8s l\u2019en-t\u00eate dans un paquet court. En revanche, lorsqu\u2019un paquet long est transmis, les octets d\u2019en-t\u00eate contiennent des informations importantes telles que le type de donn\u00e9es du paquet envoy\u00e9, le nombre de mots transmis dans le paquet, ainsi que certains codes de correction d\u2019erreurs. Et bien s\u00fbr, les donn\u00e9es utiles sont transmises apr\u00e8s les 4 octets d\u2019en-t\u00eate, et deux octets sont ajout\u00e9s \u00e0 la fin du paquet pour le CRC. <\/p>\n

\"Paquets
Figure 2<\/strong>: Paquets CSI-2 courts et longs.<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

Prenons l’exemple du paquet \u00ab Frame Start \u00bb pour voir comment ce paquet simple est transform\u00e9 par une couche applicative CSE. La figure 3 pr\u00e9sente la structure compl\u00e8te du paquet \u00ab Frame Start \u00bb apr\u00e8s son traitement par la couche CSE. Tout d\u2019abord, il est important de noter qu\u2019il s\u2019agit d\u2019un paquet CSI-2 100 % compatible. Le protocole de communication MIPI CSI-2 n\u2019a subi aucune modification. Nous avons simplement transform\u00e9 le paquet court en un paquet long. Cela s\u2019explique par le fait que la couche CSE MIPI a ajout\u00e9 des informations \u00ab d\u2019encapsulation \u00bb autour du paquet \u00ab Frame Start \u00bb. Ces informations d\u2019encapsulation comprennent notamment un chiffrement. <\/p>\n

\"Illustration
Figure 3<\/strong>: Illustration d’un paquet MIPI CSI-2 complet apr\u00e8s traitement par la couche CSE.<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

Si l\u2019on examine maintenant les octets d\u2019en-t\u00eate de ce nouveau paquet illustr\u00e9 \u00e0 la figure 3, on constate que le premier octet a pour valeur 0x3E ; il s\u2019agit d\u2019un nouveau type de donn\u00e9es qui indique au contr\u00f4leur MIPI CSI-2 que les donn\u00e9es transmises sont des \u00ab donn\u00e9es CSE \u00bb. Cela rappelle le type de donn\u00e9es 2E de la norme CSI-2, qui sert \u00e0 d\u00e9signer les donn\u00e9es non int\u00e9gr\u00e9es \u00e0 une image dans le cadre de cette norme. Le reste de l\u2019en-t\u00eate est conforme au protocole MIPI CSI-2 : par exemple, les octets 0x12 et 0x00 indiquent le nombre de mots dans ce long paquet, et les deux derniers octets sont des octets CRC.
\nOutre l\u2019en-t\u00eate et les octets CRC, pourquoi a-t-il fallu envoyer 18 octets de charge utile pour simplement indiquer le d\u00e9but d\u2019une trame ? C\u2019est l\u00e0 le c\u0153ur de la sp\u00e9cification MIPI CSE. Elle chiffre les donn\u00e9es envoy\u00e9es de sorte que l\u2019interception du paquet ne permette pas de d\u00e9terminer s\u2019il s\u2019agit ou non d\u2019un d\u00e9but de trame. Elle ajoute \u00e9galement des messages d\u2019authentification pour aider le destinataire \u00e0 d\u00e9chiffrer le paquet. Il s\u2019agit d\u2019un protocole complexe, mais ne d\u00e9sesp\u00e9rez pas : Introspect dispose de capacit\u00e9s de validation compl\u00e8tes, et nous allons vous les pr\u00e9senter ci-apr\u00e8s ! <\/p>\n

Validation des sp\u00e9cifications MIPI CSE et g\u00e9n\u00e9ration de vecteurs par Introspect<\/h2>\n

Introspect a d\u00e9velopp\u00e9 une suite compl\u00e8te d’outils permettant de g\u00e9n\u00e9rer des donn\u00e9es CSE (\u00e0 partir des donn\u00e9es des capteurs d’image) ainsi que de d\u00e9coder et de valider les donn\u00e9es chiffr\u00e9es au format CSE. Cela facilite consid\u00e9rablement le processus de conception d’une couche applicative CSE et garantit \u00e9galement que le secteur dispose d’un r\u00e9f\u00e9rence absolue<\/em> pour les tests d\u2019interop\u00e9rabilit\u00e9. En vous reportant \u00e0 la figure 4, nous vous pr\u00e9sentons un exemple de capture de protocole d\u2019un flux MIPI CSE. Comme vous pouvez le constater, la partie sup\u00e9rieure de la fen\u00eatre d\u2019affichage montre l\u2019\u00e9volution temporelle des paquets re\u00e7us, qui sont tous d\u00e9sign\u00e9s comme des paquets \u00ab sep \u00bb ou \u00ab 3E \u00bb. En d\u2019autres termes, les d\u00e9tails relatifs \u00e0 la trame bas\u00e9e sur le CSI sont enti\u00e8rement masqu\u00e9s en raison de la mise en paquets pr\u00e9vue par le protocole SEP (Service Extension Packet). Le panneau inf\u00e9rieur montre ensuite comment l\u2019un de ces paquets \u00ab sep \u00bb est d\u00e9cod\u00e9, ce qui r\u00e9v\u00e8le la transmission d\u2019image sous-jacente d\u00e9finie dans ce paquet. Plus pr\u00e9cis\u00e9ment, le paquet illustr\u00e9 sur cette figure est un paquet long RGB888. On observe \u00e9galement la valeur du code d\u2019authentification de message (MAC) : 0xE199122C. L\u2019obtention de ce type d\u2019informations d\u00e9taill\u00e9es est essentielle pour concevoir et valider rapidement la sp\u00e9cification MIPI CSE.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"Dossier
Figure 4 :<\/strong> Exemple de capture d’un flux MIPI CSE \u00e0 l’aide de l’analyseur de protocole SV5C-DPRXCPRX d’Introspect.<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

Vous trouverez ci-dessous une courte vid\u00e9o de pr\u00e9sentation de la licence d’analyse MIPI CSE avec le logiciel Pinetree d’Introspect, prim\u00e9 \u00e0 plusieurs reprises. Les spectateurs d\u00e9couvriront comment envoyer un mod\u00e8le d’image CSI et activer les param\u00e8tres de s\u00e9curit\u00e9 CSE. <\/p>\n

 <\/p>\n