MIPI տեսախցիկ ընդդեմ USB տեսախցիկի

MIPI տեսախցիկ ընդդեմ USB տեսախցիկի

Վերջին մի քանի տարիների ընթացքում ներդրված տեսողությունը նորաձև բառից վերածվել է լայնորեն կիրառվող տեխնոլոգիայի, որն օգտագործվում է արդյունաբերական, բժշկական, մանրածախ առևտրի, զվարճանքի և գյուղատնտեսության ոլորտներում: Իր զարգացման յուրաքանչյուր փուլի հետ ներդրված տեսողությունը ապահովել է տեսախցիկի ինտերֆեյսների թվի զգալի աճ: Այնուամենայնիվ, տեխնոլոգիական առաջընթացին չնայած, MIPI և USB ինտերֆեյսները մնացել են ներդրված տեսողության կիրառությունների մեծ մասի համար ամենատարածված երկու տեսակները:

 

MIPI ինտերֆեյս

MIPI-ն (Mobile Industry Processor Interface) բաց ստանդարտ է և MIPI Alliance-ի կողմից նախաձեռնված սպեցիֆիկացիա՝ բջջային հավելվածների պրոցեսորների համար։MIPI տեսախցիկի մոդուլներՍովորաբար հանդիպում են բջջային հեռախոսներում և պլանշետներում և աջակցում են 5 միլիոնից ավելի պիքսել բարձր թույլտվության լուծաչափեր: MIPI-ն բաժանված է MIPI DSI-ի և MIPI CSI-ի, որոնք համապատասխանաբար համապատասխանում են տեսաարտադրության և տեսաներածման ստանդարտներին: Ներկայումս MIPI տեսախցիկի մոդուլները լայնորեն օգտագործվում են այլ ներդրված արտադրանքներում, ինչպիսիք են սմարթֆոնները, վարորդական ձայնագրիչները, իրավապահ մարմինների տեսախցիկները, բարձր թույլտվության միկրոտեսախցիկները և ցանցային հսկողության տեսախցիկները:

MIPI Display Serial Interface (MIPI DSI ® )-ը սահմանում է բարձր արագությամբ սերիական ինտերֆեյս հիմնական պրոցեսորի և ցուցադրման մոդուլի միջև: Ինտերֆեյսը թույլ է տալիս արտադրողներին ինտեգրել ցուցադրիչներ՝ բարձր արդյունավետության, ցածր էներգիայի սպառման և ցածր էլեկտրամագնիսական միջամտության (EMI) համար, միաժամանակ նվազեցնելով միացումների քանակը և պահպանելով տարբեր մատակարարների միջև համատեղելիությունը: Դիզայներները կարող են օգտագործել MIPI DSI-ը՝ ապահովելու համար փայլուն գունային մատուցում ամենախստապահանջ պատկերի և տեսանյութի սցենարների համար և աջակցելու ստերեոսկոպիկ բովանդակության փոխանցմանը:

 

MIPI-ն այսօրվա շուկայում ամենատարածված ինտերֆեյսն է տեսախցիկների և հիմնական սարքերի միջև կետից կետ պատկերի և տեսանյութի փոխանցման համար։ Այն կարելի է վերագրել MIPI-ի օգտագործման հեշտությանը և բարձր արդյունավետության լայն շրջանակի կիրառություններ ապահովելու ունակությանը։ Այն նաև հագեցած է այնպիսի հզոր հնարավորություններով, ինչպիսիք են 1080p, 4K, 8K և ավելի բարձր որակի տեսանյութը և բարձր թույլտվությամբ պատկերումը։

 

MIPI ինտերֆեյսը իդեալական ընտրություն է գլխին ամրացվող վիրտուալ իրականության սարքերի, խելացի երթևեկության ծրագրերի, ժեստերի ճանաչման համակարգերի, անօդաչու թռչող սարքերի, դեմքի ճանաչման, անվտանգության, հսկողության համակարգերի և այլնի համար։

 

MIPI CSI-2 ինտերֆեյս

MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) ստանդարտը բարձր արդյունավետությամբ, մատչելի և հեշտ օգտագործման ինտերֆեյս է: MIPI CSI-2-ը առաջարկում է առավելագույնը 10 Գբ/վ թողունակություն՝ չորս պատկերի տվյալների գծերով, որոնցից յուրաքանչյուրը կարող է փոխանցել մինչև 2.5 Գբ/վ տվյալներ: MIPI CSI-2-ը ավելի արագ է, քան USB 3.0-ը, և ունի հուսալի արձանագրություն՝ 1080p-ից մինչև 8K և ավելի բարձր որակի տեսանյութեր մշակելու համար: Բացի այդ, իր ցածր վերբեռնման շնորհիվ, MIPI CSI-2-ն ունի ավելի բարձր ցանցային պատկերի թողունակություն:

 

MIPI CSI-2 ինտերֆեյսը օգտագործում է ավելի քիչ CPU ռեսուրսներ՝ շնորհիվ իր բազմամիջուկ պրոցեսորների: Այն Raspberry Pi-ի և Jetson Nano-ի համար նախատեսված լռելյայն տեսախցիկի ինտերֆեյսն է: Raspberry Pi տեսախցիկի V1 և V2 մոդուլները նույնպես հիմնված են դրա վրա:

 

MIPI CSI-2 ինտերֆեյսի սահմանափակումները

Չնայած այն հզոր և տարածված ինտերֆեյս է, MIPI CSI-ն ունի մի քանի սահմանափակումներ: Օրինակ, MIPI տեսախցիկները աշխատանքի համար կախված են լրացուցիչ դրայվերներից: Սա նշանակում է, որ տարբեր պատկերի սենսորների աջակցությունը սահմանափակ է, եթե ներկառուցված համակարգերի արտադրողները իսկապես չեն պնդում դրա վրա:

 

MIPI-ի առավելությունները.

MIPI ինտերֆեյսն ունի ավելի քիչ ազդանշանային գծեր, քան DVP ինտերֆեյսը։ Քանի որ դա ցածր լարման դիֆերենցիալ ազդանշան է, առաջացող միջամտությունը փոքր է, և միջամտության դեմ պայքարի ունակությունը նույնպես ուժեղ է։ 800 Վտ և ամենից առաջ օգտագործում են MIPI ինտերֆեյս։ Սմարթֆոնի տեսախցիկի ինտերֆեյսն օգտագործում է MIPI։

 

Ինչպե՞ս է այն աշխատում։

Սովորաբար, տեսողական համակարգի գերկոմպակտ պլատան աջակցում է MIPI CSI-2-ին և աշխատում է ինտելեկտուալ սենսորների լայն շրջանակի լուծումների հետ։ Ավելին, այն համատեղելի է բազմաթիվ տարբեր պրոցեսորային պլատաների հետ։
MIPI CSI-2-ը աջակցում է MIPI D-PHY ֆիզիկական շերտին՝ ծրագրային պրոցեսորի կամ չիպի վրա համակարգի (SoC) հետ կապ հաստատելու համար: Այն կարող է իրականացվել երկու ֆիզիկական շերտերից որևէ մեկի վրա՝ MIPI C-PHY℠ v2.0 կամ MIPI D-PHY℠ v2.5: Հետևաբար, դրա աշխատանքը կարող է փոփոխվել ըստ գծի:

MIPI տեսախցիկում տեսախցիկի սենսորը ֆիքսում և փոխանցում է պատկերը CSI-2 հոսթին։ Երբ պատկերը փոխանցվում է, այն տեղադրվում է հիշողության մեջ որպես առանձին կադրեր։ Յուրաքանչյուր կադր փոխանցվում է վիրտուալ ալիքներով։ Այնուհետև յուրաքանչյուր ալիք բաժանվում է գծերի՝ փոխանցվելով մեկ առ մեկ։ Հետևաբար, այն թույլ է տալիս պատկերի ամբողջական փոխանցում նույն պատկերի սենսորից՝ բայց բազմաթիվ պիքսելային հոսքերով։

MIPI CSI-2-ը կապի համար օգտագործում է փաթեթներ, որոնք ներառում են տվյալների ձևաչափ և սխալի ուղղման կոդի (ECC) ֆունկցիոնալություն: Մեկ փաթեթը անցնում է D-PHY շերտով, այնուհետև բաժանվում է անհրաժեշտ տվյալների գծերի քանակի: D-PHY-ը գործում է բարձր արագության ռեժիմով և փաթեթը փոխանցում է ընդունիչին այդ ալիքի միջոցով:

Այնուհետև, CSI-2 ընդունիչին տրամադրվում է D-PHY ֆիզիկական շերտ՝ փաթեթը արդյունահանելու և վերծանելու համար: Գործընթացը կրկնվում է կադր առ կադր՝ CSI-2 սարքից մինչև հոսթ՝ արդյունավետ և ցածր գնով իրականացման միջոցով:

 

USB միջերես

TheUSB ինտերֆեյսհակված է ծառայել որպես երկու համակարգերի՝ տեսախցիկի և համակարգչի միջև կապող օղակ։ Քանի որ այն հայտնի է իր «միացրու և խաղա» հնարավորություններով, USB ինտերֆեյսի ընտրությունը նշանակում է, որ դուք կարող եք հրաժեշտ տալ ձեր ներդրված տեսողական ինտերֆեյսի թանկարժեք, երկարատև մշակման ժամանակին և ծախսերին։ USB 2.0-ը՝ ավելի հին տարբերակը, ունի զգալի տեխնիկական սահմանափակումներ։ Քանի որ տեխնոլոգիան սկսում է նվազել, դրա մի շարք բաղադրիչներ դառնում են անհամատեղելի։ USB 3.0 և USB 3.1 Gen 1 ինտերֆեյսները թողարկվել են USB 2.0 ինտերֆեյսի սահմանափակումները հաղթահարելու համար։

USB 3.0 ինտերֆեյս

USB 3.0 (և USB 3.1 Gen 1) ինտերֆեյսը համատեղում է տարբեր ինտերֆեյսների դրական առանձնահատկությունները։ Դրանք ներառում են միացրու և խաղա համատեղելիությունը և պրոցեսորի ցածր ծանրաբեռնվածությունը։ USB 3.0 տեսողական արդյունաբերական ստանդարտը նաև մեծացնում է դրա հուսալիությունը բարձր թույլտվությամբ և բարձր արագությամբ տեսախցիկների համար։

Այն պահանջում է նվազագույն լրացուցիչ սարքավորումներ և աջակցում է ցածր թողունակություն՝ մինչև 40 մեգաբայթ վայրկյանում: Այն ունի առավելագույնը 480 մեգաբայթ վայրկյանում թողունակություն: Սա 10 անգամ ավելի արագ է, քան USB 2.0-ը և 4 անգամ ավելի արագ, քան GigE-ն: Դրա միացրու և աշխատեցրու հնարավորությունները ապահովում են, որ ներկառուցված տեսողական սարքերը կարող են հեշտությամբ փոխարինվել՝ հեշտացնելով վնասված տեսախցիկի փոխարինումը:

 

 

USB 3.0 ինտերֆեյսի սահմանափակումները

Ամենամեծ թերությունը՝USB 3.0Ինտերֆեյսի խնդիրն այն է, որ դուք չեք կարող բարձր թույլտվության սենսորներ աշխատեցնել բարձր արագությամբ: Մեկ այլ թերություն այն է, որ դուք կարող եք օգտագործել մալուխ միայն մինչև 5 մետր հեռավորության վրա գտնվող հիմնական պրոցեսորից: Չնայած կան ավելի երկար մալուխներ, դրանք բոլորը հագեցած են «բուստերներով»: Այս մալուխների արդյունաբերական տեսախցիկների հետ համատեղ աշխատանքի որակը պետք է ստուգվի յուրաքանչյուր առանձին դեպքում: