MIPI kamera vs USB kamera

MIPI kamera vs USB kamera

Az elmúlt néhány évben a beágyazott vízió divatszóból széles körben elfogadott technológiává fejlődött, amelyet az ipari, orvosi, kiskereskedelmi, szórakoztató és mezőgazdasági ágazatokban használnak.Fejlődésének minden fázisában a beágyazott látásmód jelentős növekedést biztosított a választható kamerainterfészek számában.A technológiai fejlődés ellenére azonban a MIPI és az USB interfész továbbra is a két legnépszerűbb típus maradt a legtöbb beágyazott képalkalmazásban.

 

MIPI interfész

A MIPI (Mobile Industry Processor Interface) egy nyílt szabvány és a MIPI Alliance által kezdeményezett specifikáció mobilalkalmazás-processzorokhoz.MIPI kamera modulokgyakran megtalálhatók mobiltelefonokban és táblagépekben, és támogatják a több mint 5 millió képpontos nagyfelbontású felbontást.A MIPI MIPI DSI-re és MIPI CSI-re oszlik, amelyek megfelelnek a videomegjelenítési és videóbemeneti szabványoknak.Jelenleg a MIPI kameramodulokat széles körben használják más beágyazott termékekben, például okostelefonokban, vezetési rögzítőkben, rendvédelmi kamerákban, nagyfelbontású mikrokamerákban és hálózati megfigyelő kamerákban.

A MIPI Display Serial Interface (MIPI DSI ® ) nagy sebességű soros interfészt határoz meg a gazdagép processzor és a kijelző modul között.Az interfész lehetővé teszi a gyártók számára a nagy teljesítményű, alacsony energiafogyasztású és alacsony elektromágneses interferencia (EMI) kijelzők integrálását, miközben csökkenti a tűk számát és fenntartja a kompatibilitást a különböző szállítók között.A tervezők a MIPI DSI segítségével ragyogó színvisszaadást biztosítanak a legigényesebb kép- és videóforgatókönyvekhez, és támogatják a sztereoszkópikus tartalom továbbítását.

 

A MIPI a mai piacon a leggyakrabban használt interfész a kamerák és a gazdaeszközök közötti pont-pont kép- és videóátvitelhez.Ez a MIPI könnyű használatának és a nagy teljesítményű alkalmazások széles skálájának támogatására való képességének tudható be.Hatékony funkciókkal is rendelkezik, mint például az 1080p, 4K, 8K és azon túlmenően videó és nagy felbontású képalkotás.

 

A MIPI interfész ideális választás olyan alkalmazásokhoz, mint a fejre szerelhető virtuális valóság eszközök, intelligens közlekedési alkalmazások, gesztusfelismerő rendszerek, drónok, arcfelismerés, biztonság, felügyeleti rendszerek stb.

 

MIPI CSI-2 interfész

A MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) szabvány egy nagy teljesítményű, költséghatékony és egyszerűen használható interfész.A MIPI CSI-2 10 Gb/s maximális sávszélességet kínál négy képadatsávval – mindegyik sáv akár 2,5 Gb/s adatátvitelre is képes.A MIPI CSI-2 gyorsabb, mint az USB 3.0, és megbízható protokollal rendelkezik a videó kezelésére 1080p-től 8K-ig és még tovább.Ezen túlmenően, alacsony rezsijének köszönhetően a MIPI CSI-2 nagyobb nettó képsávszélességgel rendelkezik.

 

A MIPI CSI-2 interfész kevesebb erőforrást használ a CPU-tól – köszönhetően a többmagos processzoroknak.Ez a Raspberry Pi és a Jetson Nano alapértelmezett kamerafelülete.A Raspberry Pi V1 és V2 kameramodul is erre épül.

 

A MIPI CSI-2 interfész korlátai

Annak ellenére, hogy ez egy erős és népszerű interfész, a MIPI CSI-nek van néhány korlátozása.Például a MIPI kamerák további illesztőprogramokra támaszkodnak.Ez azt jelenti, hogy a különböző képérzékelők csak korlátozottan támogatottak, hacsak a beágyazott rendszerek gyártói nem szorgalmazzák ezt!

 

A MIPI előnyei:

A MIPI interfész kevesebb jelvonalat tartalmaz, mint a DVP interfész.Mivel kisfeszültségű differenciáljelről van szó, a generált interferencia kicsi, és az interferencia-elhárító képesség is erős.800 W és mindenekelőtt MIPI interfészt használnak.Az okostelefon kamera interfésze MIPI-t használ.

 

Hogyan működik?

A vizuális rendszer ultrakompakt kártyája általában támogatja a MIPI CSI-2-t, és számos intelligens érzékelőmegoldással működik.Sőt, sok különböző CPU kártyával kompatibilis.
A MIPI CSI-2 támogatja a MIPI D-PHY fizikai réteget az alkalmazásprocesszorral vagy a chipen lévő rendszerrel (SoC) való kommunikációhoz.Megvalósítható a két fizikai réteg egyikén: MIPI C-PHY℠ v2.0 vagy MIPI D-PHY℠ v2.5.Ezért a teljesítménye sávonként skálázható.

A MIPI kamerában a kamera érzékelője rögzíti és továbbítja a képet a CSI-2 gazdagépnek.A kép továbbításakor külön képkockákként kerül a memóriába.Minden képkocka átvitele virtuális csatornákon keresztül történik.Az egyes csatornákat ezután sorokra osztják – egyenként továbbítják.Így lehetővé teszi a teljes képátvitelt ugyanarról a képérzékelőről – de több pixel adatfolyammal.

A MIPI CSI-2 adatformátumot és hibajavító kódot (ECC) tartalmazó csomagokat használ a kommunikációhoz.Egyetlen csomag áthalad a D-PHY rétegen, majd szétválik a szükséges számú adatsávra.A D-PHY nagy sebességű üzemmódban működik, és a csatornán keresztül továbbítja a csomagot a vevőnek.

Ezután a CSI-2 vevő D-PHY fizikai réteggel rendelkezik a csomag kinyeréséhez és dekódolásához.A folyamat képkockánként ismétlődik a CSI-2 eszköztől a gazdagépig egy hatékony és alacsony költségű megvalósításon keresztül.

 

USB interfész

AUSB interfészáltalában két rendszer – a kamera és a PC – közötti csomópontként szolgál.Mivel jól ismert plug-and-play képességeiről, az USB interfész választása azt jelenti, hogy búcsút inthet a drága, elhúzódó fejlesztési időknek és költségeknek a beágyazott vision interfész esetében.Az USB 2.0, a régebbi verzió jelentős technikai korlátokkal rendelkezik.Ahogy a technológia hanyatlásnak indul, számos összetevője összeférhetetlenné válik.Az USB 3.0 és az USB 3.1 Gen 1 interfészek bevezetésre kerültek, hogy leküzdjék az USB 2.0 interfész korlátait.

USB 3.0 interfész

Az USB 3.0 (és az USB 3.1 Gen 1) interfész egyesíti a különböző interfészek pozitív tulajdonságait.Ide tartozik a plug-and-play kompatibilitás és az alacsony CPU terhelés.Az USB 3.0 vizuális ipari szabványa a nagy felbontású és nagy sebességű kamerák esetében is növeli a megbízhatóságot.

Minimális további hardvert igényel, és alacsony sávszélességet támogat – akár 40 megabájt másodpercenként.Maximális sávszélessége 480 megabájt másodpercenként.Ez 10-szer gyorsabb, mint az USB 2.0 és 4-szer gyorsabb, mint a GigE!Plug-and-play képességei biztosítják, hogy a beágyazott látóeszközök könnyen kicserélhetők – így könnyen kicserélhető a sérült kamera.

 

 

Az USB 3.0 interfész korlátai

A legnagyobb hátránya aUSB 3.0Az interfész az, hogy a nagy felbontású érzékelőket nem lehet nagy sebességgel futtatni.További hátránya, hogy a gazdaprocesszortól legfeljebb 5 méteres távolságig használhat kábelt.Bár hosszabb kábelek is rendelkezésre állnak, mindegyik „erősítővel” van felszerelve.Minden egyes esetben ellenőrizni kell, hogy ezek a kábelek mennyire működnek együtt az ipari kamerákkal.