MIPI-kamera VS USB-kamera

Valget af den bedst egnede grænseflade afhænger af mange faktorer. Og MIPI og USB er forblevet to af de mest populære kameragrænseflader. Tag på en dybdegående rejse ind i MIPI- og USB-grænsefladernes verden og få en sammenligning funktion for funktion.

I løbet af de seneste par år har embedded vision udviklet sig fra et buzzword til en bredt anvendt teknologi, der anvendes på tværs af industri, medicin, detailhandel, underholdning og landbrug. Med hver fase af sin udvikling har embedded vision sikret en betydelig vækst i antallet af kameragrænseflader, der er tilgængelige at vælge imellem. På trods af de teknologiske fremskridt er MIPI- og USB-grænseflader dog forblevet de to mest populære typer til de fleste embedded vision-applikationer.

Valget af den bedst egnede grænseflade afhænger af mange faktorer, såsom krav til billedhastighed/båndbredde, opløsning, pålidelighed af dataoverførsel, kabellængde, kompleksitet og – selvfølgelig – den samlede pris. I denne artikel ser vi nærmere på begge grænseflader for bedre at forstå deres muligheder og begrænsninger.

720P kameramodul

Et dybere kig på MIPI- og USB-grænseflader

 

Et MIPI-kamera er intet andet end etkameramoduleller et system, der bruger en MIPI-grænseflade til at overføre billeder fra kameraet til værtsplatformen. Til sammenligning bruger et USB-kamera en USB-grænseflade til dataoverførsel. Lad os nu forstå de forskellige typer MIPI- og USB-grænseflader, og hvor de bruges.

MIPI-grænseflade

MIPI er den mest anvendte grænseflade på markedet i dag til punkt-til-punkt billed- og videooverførsel mellem kameraer og værtsenheder. Det kan tilskrives MIPI's brugervenlighed og dets evne til at understøtte en bred vifte af højtydende applikationer. Det er også udstyret med kraftfulde funktioner såsom 1080p, 4K, 8K og derover video og billeddannelse i høj opløsning.

MIPI-grænsefladen er et ideelt valg til applikationer som hovedmonterede virtual reality-enheder, smarte trafikapplikationer, bevægelsesgenkendelsessystemer, droner, ansigtsgenkendelse, sikkerhed, overvågningssystemer osv.

 

MIPI CSI-2-grænseflade

MIPI CSI-2-standarden (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) er en højtydende, omkostningseffektiv og brugervenlig grænseflade. MIPI CSI-2 tilbyder en maksimal båndbredde på 10 Gb/s med fire billeddatabaner – hver bane kan overføre data op til 2,5 Gb/s. MIPI CSI-2 er hurtigere end USB 3.0 og har en pålidelig protokol til at håndtere video fra 1080p til 8K og derover. Derudover har MIPI CSI-2 på grund af sin lave overhead en højere netto billedbåndbredde.

MIPI CSI-2-grænsefladen bruger færre ressourcer fra CPU'en – takket være dens multi-core processorer. Det er standardkameragrænsefladen til Raspberry Pi og Jetson Nano. Raspberry Pi-kameramodulerne V1 og V2 er også baseret på den.

5MP USB-kameramodul

Begrænsninger ved MIPI CSI-2-grænsefladen

Selvom det er en kraftfuld og populær brugerflade, har MIPI CSI et par begrænsninger. For eksempel er MIPI-kameraer afhængige af ekstra drivere for at fungere. Det betyder, at der er begrænset understøttelse af forskellige billedsensorer, medmindre producenter af indlejrede systemer virkelig presser på for det!

USB-grænseflade

USB-grænsefladen fungerer typisk som forbindelsespunkt mellem to systemer – kameraet og pc'en. Da den er velkendt for sine plug-and-play-funktioner, betyder valget af USB-grænsefladen, at du kan sige farvel til dyre, langtrukne udviklingstider og omkostninger til din integrerede vision-grænseflade. USB 2.0, den ældre version, har betydelige tekniske begrænsninger. Efterhånden som teknologien begynder at svine til, bliver en række af dens komponenter inkompatible. USB 3.0 og USB 3.1 Gen 1-grænsefladerne blev lanceret for at overvinde begrænsningerne i USB 2.0-grænsefladen.

>> Køb vores USB-kameramoduler her

USB 3.0-grænseflade

USB 3.0-grænsefladen (og USB 3.1 Gen 1) kombinerer de positive funktioner fra forskellige grænseflader. Disse omfatter plug-and-play-kompatibilitet og lav CPU-belastning. Den industrielle standard for vision, USB 3.0, øger også dens pålidelighed for kameraer med høj opløsning og høj hastighed.

Den kræver minimal ekstra hardware og understøtter lav båndbredde – op til 40 megabyte pr. sekund. Den har en maksimal båndbredde på 480 megabyte pr. sekund. Dette er 10 gange hurtigere end USB 2.0 og 4 gange hurtigere end GigE! Dens plug-and-play-funktioner sikrer, at indlejrede visionsenheder nemt kan udskiftes – hvilket gør det nemt at udskifte et beskadiget kamera.

Begrænsninger ved USB 3.0-grænsefladen

Den største ulempe ved USB 3.0-grænsefladen er, at man ikke kan køre sensorer med høj opløsning ved høj hastighed. En anden ulempe er, at man kun kan bruge et kabel op til en afstand af 5 meter fra værtsprocessoren. Selvom der findes længere kabler, er de alle udstyret med "boostere". Hvor godt disse kabler fungerer sammen med industrielle kameraer, skal kontrolleres i hvert enkelt tilfælde.

MIPI-kamera vs. USB-kamera – en sammenligning af funktioner

 

Funktioner	USB 3.0	MIPI CSI-2
Tilgængelighed på SoC	På avancerede SoC'er	Mange (typisk 6 baner tilgængelige)
Båndbredde	400 MB/s	320 MB/s/bane 1280 MB/s (med 4 baner)*
Kabellængde	< 5 meter	<30 cm
Pladskrav	Høj	Lav
Plug-and-play	Understøttet	Ikke understøttet
Udviklingsomkostninger	Lav	Mellem til høj

Vi eren leverandør af USB-kameramodulerHvis du er interesseret i vores produkter, bedes du kontakte oskontakt os nu!