Camera MIPI yn erbyn Camera USB

Camera MIPI yn erbyn Camera USB

Dros yr ychydig flynyddoedd diwethaf, mae gweledigaeth fewnosodedig wedi esblygu o fod yn air poblogaidd i fod yn dechnoleg a fabwysiadwyd yn eang ar draws sectorau diwydiannol, meddygol, manwerthu, adloniant a ffermio. Gyda phob cam o'i esblygiad, mae gweledigaeth fewnosodedig wedi sicrhau twf sylweddol yn nifer y rhyngwynebau camera sydd ar gael i ddewis ohonynt. Fodd bynnag, er gwaethaf y datblygiadau technolegol, mae rhyngwynebau MIPI ac USB wedi parhau i fod y ddau fath mwyaf poblogaidd ar gyfer y rhan fwyaf o gymwysiadau gweledigaeth fewnosodedig.

 

Rhyngwyneb MIPI

Mae MIPI (Rhyngwyneb Prosesydd Diwydiant Symudol) yn safon agored ac yn fanyleb a gychwynnwyd gan y Gynghrair MIPI ar gyfer proseswyr cymwysiadau symudol.Modiwlau camera MIPIyn gyffredin mewn ffonau symudol a thabledi, ac yn cefnogi datrysiadau diffiniad uchel o fwy na 5 miliwn o bicseli. Mae MIPI wedi'i rannu'n MIPI DSI a MIPI CSI, sy'n cyfateb i safonau arddangos fideo a mewnbwn fideo, yn y drefn honno. Ar hyn o bryd, defnyddir modiwlau camera MIPI yn helaeth mewn cynhyrchion mewnosodedig eraill, megis ffonau clyfar, recordwyr gyrru, camerâu gorfodi'r gyfraith, micro-gamerâu diffiniad uchel, a chamerâu gwyliadwriaeth rhwydwaith.

Mae Rhyngwyneb Cyfresol Arddangos MIPI (MIPI DSI ® ) yn diffinio rhyngwyneb cyfresol cyflym rhwng prosesydd gwesteiwr a modiwl arddangos. Mae'r rhyngwyneb yn galluogi gweithgynhyrchwyr i integreiddio arddangosfeydd ar gyfer perfformiad uchel, defnydd pŵer isel, ac ymyrraeth electromagnetig (EMI) isel, gan leihau nifer y pinnau a chynnal cydnawsedd rhwng gwahanol gyflenwyr. Gall dylunwyr ddefnyddio MIPI DSI i ddarparu rendro lliw gwych ar gyfer y senarios delwedd a fideo mwyaf heriol a chefnogi trosglwyddo cynnwys stereosgopig.

 

MIPI yw'r rhyngwyneb a ddefnyddir amlaf yn y farchnad heddiw ar gyfer trosglwyddo delweddau a fideo pwynt-i-bwynt rhwng camerâu a dyfeisiau gwesteiwr. Gellir priodoli hyn i ba mor hawdd yw MIPI i'w ddefnyddio a'i allu i gefnogi ystod eang o gymwysiadau perfformiad uchel. Mae hefyd yn dod â nodweddion pwerus fel fideo 1080p, 4K, 8K a thu hwnt a delweddu cydraniad uchel.

 

Mae rhyngwyneb MIPI yn ddewis delfrydol ar gyfer cymwysiadau fel dyfeisiau realiti rhithwir wedi'u gosod ar y pen, cymwysiadau traffig clyfar, systemau adnabod ystumiau, dronau, adnabod wynebau, diogelwch, systemau gwyliadwriaeth, ac ati.

 

Rhyngwyneb MIPI CSI-2

Mae safon MIPI CSI-2 (Rhyngwyneb Cyfresol Camera MIPI 2il Genhedlaeth) yn rhyngwyneb perfformiad uchel, cost-effeithiol, a syml i'w ddefnyddio. Mae MIPI CSI-2 yn cynnig lled band uchaf o 10 Gb/s gyda phedair lôn data delwedd – pob lôn yn gallu trosglwyddo data hyd at 2.5 Gb/s. Mae MIPI CSI-2 yn gyflymach na USB 3.0 ac mae ganddo brotocol dibynadwy i drin fideo o 1080p i 8K a thu hwnt. Yn ogystal, oherwydd ei orbenion isel, mae gan MIPI CSI-2 led band delwedd net uwch.

 

Mae rhyngwyneb MIPI CSI-2 yn defnyddio llai o adnoddau o'r CPU – diolch i'w broseswyr aml-graidd. Dyma'r rhyngwyneb camera diofyn ar gyfer Raspberry Pi a Jetson Nano. Mae modiwl camera Raspberry Pi V1 a V2 hefyd wedi'u seilio arno.

 

Cyfyngiadau Rhyngwyneb MIPI CSI-2

Er ei fod yn rhyngwyneb pwerus a phoblogaidd, mae gan MIPI CSI ychydig o gyfyngiadau. Er enghraifft, mae camerâu MIPI yn dibynnu ar yrwyr ychwanegol i weithio. Mae'n golygu bod cefnogaeth gyfyngedig ar gyfer gwahanol synwyryddion delwedd oni bai bod gweithgynhyrchwyr systemau mewnosodedig yn gwthio amdano o ddifrif!

 

Manteision MIPI:

Mae gan y rhyngwyneb MIPI lai o linellau signal na'r rhyngwyneb DVP. Gan ei fod yn signal gwahaniaethol foltedd isel, mae'r ymyrraeth a gynhyrchir yn fach, ac mae'r gallu gwrth-ymyrraeth hefyd yn gryf. Mae 800W ac uwchlaw popeth yn defnyddio rhyngwyneb MIPI. Mae rhyngwyneb camera'r ffôn clyfar yn defnyddio MIPI.

 

Sut mae'n gweithio?

Yn nodweddiadol, mae'r bwrdd ultra-gryno mewn system weledigaeth yn cefnogi MIPI CSI-2 ac yn gweithio gydag ystod eang o atebion synhwyrydd deallus. Ar ben hynny, mae'n gydnaws â llawer o fyrddau CPU gwahanol.
Mae MIPI CSI-2 yn cefnogi'r haen gorfforol MIPI D-PHY i gyfathrebu â'r prosesydd cymhwysiad neu System ar Sglodion (SoC). Gellir ei weithredu ar unrhyw un o'r ddwy haen gorfforol: MIPI C-PHY℠ v2.0 neu MIPI D-PHY℠ v2.5. Felly, mae ei berfformiad yn raddadwy o ran lôn.

Mewn camera MIPI, mae synhwyrydd y camera yn cipio ac yn trosglwyddo delwedd i'r gwesteiwr CSI-2. Pan gaiff y ddelwedd ei throsglwyddo, caiff ei rhoi yn y cof fel fframiau unigol. Caiff pob ffrâm ei throsglwyddo trwy sianeli rhithwir. Yna caiff pob sianel ei rhannu'n linellau – a drosglwyddir un ar y tro. Felly, mae'n caniatáu trosglwyddo delwedd gyflawn o'r un synhwyrydd delwedd – ond gyda ffrydiau picsel lluosog.

Mae MIPI CSI-2 yn defnyddio pecynnau ar gyfer cyfathrebu sy'n cynnwys fformat data a swyddogaeth cod cywiro gwallau (ECC). Mae un pecyn yn teithio trwy'r haen D-PHY ac yna'n rhannu'n nifer y lonydd data gofynnol. Mae D-PHY yn gweithredu mewn modd cyflymder uchel ac yn trosglwyddo'r pecyn i'r derbynnydd trwy'r sianel.

Yna, darperir haen gorfforol D-PHY i'r derbynnydd CSI-2 i echdynnu a dadgodio'r pecyn. Ailadroddir y broses ffrâm wrth ffrâm o'r ddyfais CSI-2 i'r gwesteiwr trwy weithrediad effeithlon a chost isel.

 

Rhyngwyneb USB

YRhyngwyneb USByn tueddu i wasanaethu fel y gyffordd rhwng dau system – y camera a'r cyfrifiadur personol. Gan ei fod yn adnabyddus am ei alluoedd plygio-a-chwarae, mae dewis y rhyngwyneb USB yn awgrymu y gallwch ffarwelio ag amseroedd a chostau datblygu drud a hirfaith ar gyfer eich rhyngwyneb gweledigaeth mewnosodedig. Mae gan USB 2.0, y fersiwn hŷn, gyfyngiadau technegol sylweddol. Wrth i'r dechnoleg ddechrau lleihau, mae nifer o'i gydrannau'n dod yn anghydnaws. Lansiwyd rhyngwynebau USB 3.0 ac USB 3.1 Gen 1 i oresgyn cyfyngiadau'r Rhyngwyneb USB 2.0.

Rhyngwyneb USB 3.0

Mae'r rhyngwyneb USB 3.0 (a USB 3.1 Gen 1) yn cyfuno nodweddion cadarnhaol gwahanol ryngwynebau. Mae'r rhain yn cynnwys cydnawsedd plygio-a-chwarae a llwyth CPU isel. Mae safon ddiwydiannol gweledigaeth USB 3.0 hefyd yn cynyddu ei ddibynadwyedd ar gyfer camerâu cydraniad uchel a chyflymder uchel.

Mae angen ychydig iawn o galedwedd ychwanegol arno ac mae'n cefnogi lled band isel – hyd at 40 megabeit yr eiliad. Mae ganddo led band uchaf o 480 megabeit yr eiliad. Mae hyn 10 gwaith yn gyflymach na USB 2.0 a 4 gwaith yn gyflymach na GigE! Mae ei alluoedd plygio-a-chwarae yn sicrhau y gellir cyfnewid dyfeisiau gweledigaeth mewnosodedig yn rhwydd – gan ei gwneud hi'n hawdd disodli camera sydd wedi'i difrodi.

 

 

Cyfyngiadau Rhyngwyneb USB 3.0

Yr anfantais fwyaf o'rUSB 3.0rhyngwyneb yw na allwch redeg synwyryddion cydraniad uchel ar gyflymder uchel. Anfantais arall yw mai dim ond hyd at bellter o 5 metr o'r prosesydd gwesteiwr y gallwch ei ddefnyddio. Er bod ceblau hirach ar gael, maent i gyd wedi'u gosod â "hybyddion". Rhaid gwirio pa mor dda y mae'r ceblau hyn yn gweithio gyda chamerâu diwydiannol ar gyfer pob achos unigol.