MIPI კამერა USB კამერის წინააღმდეგ

MIPI კამერა USB კამერის წინააღმდეგ

ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში, ჩაშენებული ხედვა პოპულარული სიტყვიდან ფართოდ გავრცელებულ ტექნოლოგიად განვითარდა, რომელიც გამოიყენება სამრეწველო, სამედიცინო, საცალო ვაჭრობის, გართობისა და სოფლის მეურნეობის სექტორებში. მისი ევოლუციის თითოეულ ფაზაში, ჩაშენებულმა ხედვამ უზრუნველყო ხელმისაწვდომი კამერის ინტერფეისების რაოდენობის მნიშვნელოვანი ზრდა. თუმცა, ტექნოლოგიური განვითარების მიუხედავად, MIPI და USB ინტერფეისები რჩება ორ ყველაზე პოპულარულ ტიპად ჩაშენებული ხედვის აპლიკაციების უმეტესობისთვის.

 

MIPI ინტერფეისი

MIPI (მობილური ინდუსტრიის პროცესორის ინტერფეისი) არის ღია სტანდარტი და სპეციფიკაცია, რომელიც ინიცირებულია MIPI ალიანსის მიერ მობილური აპლიკაციების პროცესორებისთვის.MIPI კამერის მოდულებიხშირად გვხვდება მობილურ ტელეფონებსა და პლანშეტებში და მხარს უჭერენ 5 მილიონ პიქსელზე მეტი მაღალი გარჩევადობის მქონე მოდულებს. MIPI იყოფა MIPI DSI და MIPI CSI, რომლებიც შესაბამისად შეესაბამება ვიდეო ჩვენებისა და ვიდეო შეყვანის სტანდარტებს. ამჟამად, MIPI კამერის მოდულები ფართოდ გამოიყენება სხვა ჩაშენებულ პროდუქტებში, როგორიცაა სმარტფონები, მართვის ჩამწერები, სამართალდამცავი კამერები, მაღალი გარჩევადობის მიკროკამერები და ქსელური სათვალთვალო კამერები.

MIPI დისპლეის სერიული ინტერფეისი (MIPI DSI ® ) განსაზღვრავს მაღალსიჩქარიან სერიულ ინტერფეისს მასპინძელ პროცესორსა და დისპლეის მოდულს შორის. ინტერფეისი საშუალებას აძლევს მწარმოებლებს ინტეგრირება მოახდინონ დისპლეების მაღალი ხარისხის, დაბალი ენერგომოხმარების და დაბალი ელექტრომაგნიტური ჩარევის (EMI) მისაღწევად, პინების რაოდენობის შემცირებისა და სხვადასხვა მომწოდებლებს შორის თავსებადობის შენარჩუნების პარალელურად. დიზაინერებს შეუძლიათ გამოიყენონ MIPI DSI, რათა უზრუნველყონ ბრწყინვალე ფერების გაწევა ყველაზე მომთხოვნი გამოსახულების და ვიდეო სცენარებისთვის და მხარი დაუჭირონ სტერეოსკოპიული კონტენტის გადაცემას.

 

MIPI დღევანდელ ბაზარზე ყველაზე ხშირად გამოყენებული ინტერფეისია კამერებსა და მასპინძელ მოწყობილობებს შორის წერტილიდან წერტილამდე გამოსახულების და ვიდეოს გადაცემისთვის. ეს შეიძლება მივაწეროთ MIPI-ს გამოყენების სიმარტივეს და მაღალი ხარისხის აპლიკაციების ფართო სპექტრის მხარდაჭერის შესაძლებლობას. ის ასევე აღჭურვილია ისეთი ძლიერი ფუნქციებით, როგორიცაა 1080p, 4K, 8K და უფრო მაღალი ხარისხის ვიდეო და მაღალი გარჩევადობის გამოსახულება.

 

MIPI ინტერფეისი იდეალური არჩევანია ისეთი აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა თავზე დასამონტაჟებელი ვირტუალური რეალობის მოწყობილობები, ჭკვიანი საგზაო მოძრაობის აპლიკაციები, ჟესტების ამოცნობის სისტემები, დრონები, სახის ამოცნობა, უსაფრთხოება, სათვალთვალო სისტემები და ა.შ.

 

MIPI CSI-2 ინტერფეისი

MIPI CSI-2 (MIPI კამერის სერიული ინტერფეისის მე-2 თაობა) სტანდარტი მაღალი ხარისხის, ეკონომიური და მარტივი გამოსაყენებელი ინტერფეისია. MIPI CSI-2 გთავაზობთ 10 გბ/წმ მაქსიმალურ გამტარობას ოთხი გამოსახულების მონაცემთა ხაზით - თითოეული ხაზის მონაცემების გადაცემა შესაძლებელია 2.5 გბ/წმ-მდე სიჩქარით. MIPI CSI-2 უფრო სწრაფია, ვიდრე USB 3.0 და აქვს საიმედო პროტოკოლი 1080p-დან 8K-მდე და უფრო მაღალ ვიდეოს დასამუშავებლად. გარდა ამისა, დაბალი დატვირთვის გამო, MIPI CSI-2-ს აქვს უფრო მაღალი ქსელის გამოსახულების გამტარობა.

 

MIPI CSI-2 ინტერფეისი მრავალბირთვიანი პროცესორების წყალობით, პროცესორიდან ნაკლებ რესურსს მოიხმარს. ის Raspberry Pi-სა და Jetson Nano-სთვის ნაგულისხმევი კამერის ინტერფეისია. Raspberry Pi-ს კამერის მოდულები V1 და V2 ასევე მასზეა დაფუძნებული.

 

MIPI CSI-2 ინტერფეისის შეზღუდვები

მიუხედავად იმისა, რომ ეს არის ძლიერი და პოპულარული ინტერფეისი, MIPI CSI-ს აქვს რამდენიმე შეზღუდვა. მაგალითად, MIPI კამერები მუშაობისთვის დამატებით დრაივერებს იყენებენ. ეს ნიშნავს, რომ სხვადასხვა გამოსახულების სენსორების მხარდაჭერა შეზღუდულია, თუ ჩაშენებული სისტემების მწარმოებლები ამას ნამდვილად არ მოითხოვენ!

 

MIPI-ის უპირატესობები:

MIPI ინტერფეისს DVP ინტერფეისთან შედარებით ნაკლები სიგნალის ხაზი აქვს. რადგან ეს დაბალი ძაბვის დიფერენციალური სიგნალია, გენერირებული ჩარევა მცირეა და ჩარევის საწინააღმდეგო უნარიც ძლიერია. 800W და უპირველეს ყოვლისა იყენებს MIPI ინტერფეისს. სმარტფონის კამერის ინტერფეისი იყენებს MIPI-ს.

 

როგორ მუშაობს?

როგორც წესი, ვიზუალური სისტემის ულტრაკომპაქტური დაფა მხარს უჭერს MIPI CSI-2-ს და მუშაობს ინტელექტუალური სენსორების ფართო დიაპაზონთან. გარდა ამისა, ის თავსებადია მრავალ სხვადასხვა CPU დაფასთან.
MIPI CSI-2 მხარს უჭერს MIPI D-PHY ფიზიკურ ფენას აპლიკაციის პროცესორთან ან ჩიპზე არსებულ სისტემასთან (SoC) კომუნიკაციისთვის. მისი დანერგვა შესაძლებელია ორი ფიზიკური ფენიდან ერთ-ერთზე: MIPI C-PHY℠ v2.0 ან MIPI D-PHY℠ v2.5. შესაბამისად, მისი მუშაობა მასშტაბირებადია.

MIPI კამერაში კამერის სენსორი იღებს და გადასცემს გამოსახულებას CSI-2 ჰოსტს. როდესაც გამოსახულება გადაიცემა, ის მეხსიერებაში თავსდება ცალკეული კადრების სახით. თითოეული კადრი გადაიცემა ვირტუალური არხებით. შემდეგ თითოეული არხი იყოფა ხაზებად - გადაიცემა თითო-თითოდ. ამრიგად, ის იძლევა გამოსახულების სრული გადაცემის საშუალებას ერთი და იგივე გამოსახულების სენსორიდან - მაგრამ მრავალი პიქსელის ნაკადით.

MIPI CSI-2 კომუნიკაციისთვის იყენებს პაკეტებს, რომლებიც მოიცავს მონაცემთა ფორმატს და შეცდომის კორექტირების კოდის (ECC) ფუნქციონირებას. ერთი პაკეტი გადის D-PHY ფენაში და შემდეგ იყოფა საჭირო მონაცემთა ზოლების რაოდენობად. D-PHY მუშაობს მაღალსიჩქარიან რეჟიმში და პაკეტს არხის საშუალებით გადასცემს მიმღებს.

შემდეგ, CSI-2 მიმღებს ეძლევა D-PHY ფიზიკური ფენა პაკეტის ამოსაღებად და გასაშიფრად. პროცესი მეორდება კადრი-კადრი CSI-2 მოწყობილობიდან ჰოსტამდე ეფექტური და დაბალფასიანი იმპლემენტაციის გზით.

 

USB ინტერფეისი

ისUSB ინტერფეისიროგორც წესი, ის ორ სისტემას - კამერასა და კომპიუტერს - შორის დამაკავშირებელი რგოლის ფუნქციას ასრულებს. რადგან ის ცნობილია თავისი „ჩართე და იმუშავე“ შესაძლებლობებით, USB ინტერფეისის არჩევა ნიშნავს, რომ თქვენ შეგიძლიათ დაემშვიდობოთ თქვენი ჩაშენებული ხედვის ინტერფეისის ძვირადღირებულ, გაწელილ შემუშავების დროსა და ხარჯებს. USB 2.0-ს, უფრო ძველ ვერსიას, მნიშვნელოვანი ტექნიკური შეზღუდვები აქვს. ტექნოლოგიის დაკნინებასთან ერთად, მისი ზოგიერთი კომპონენტი შეუთავსებელი ხდება. USB 3.0 და USB 3.1 Gen 1 ინტერფეისები გამოვიდა USB 2.0 ინტერფეისის შეზღუდვების დასაძლევად.

USB 3.0 ინტერფეისი

USB 3.0 (და USB 3.1 Gen 1) ინტერფეისი აერთიანებს სხვადასხვა ინტერფეისის დადებით მახასიათებლებს. ესენია plug-and-play თავსებადობა და დაბალი CPU დატვირთვა. USB 3.0-ის ხედვის ინდუსტრიული სტანდარტი ასევე ზრდის მის საიმედოობას მაღალი გარჩევადობის და მაღალსიჩქარიანი კამერებისთვის.

ის მინიმალურ დამატებით აპარატურას საჭიროებს და მხარს უჭერს დაბალი გამტარუნარიანობას - წამში 40 მეგაბაიტამდე. მისი მაქსიმალური გამტარუნარიანობა წამში 480 მეგაბაიტია. ეს 10-ჯერ უფრო სწრაფია, ვიდრე USB 2.0 და 4-ჯერ უფრო სწრაფი, ვიდრე GigE! მისი „ჩართე და იმუშავე“ შესაძლებლობები უზრუნველყოფს ჩაშენებული ხედვის მოწყობილობების მარტივად შეცვლას, რაც დაზიანებული კამერის შეცვლას აადვილებს.

 

 

USB 3.0 ინტერფეისის შეზღუდვები

ყველაზე დიდი ნაკლი,USB 3.0ინტერფეისის მთავარი პრობლემა ის არის, რომ მაღალი გარჩევადობის სენსორების მაღალი სიჩქარით გაშვება შეუძლებელია. კიდევ ერთი ნაკლი ის არის, რომ მასპინძელი პროცესორიდან მხოლოდ 5 მეტრის დაშორებით შეგიძლიათ გამოიყენოთ კაბელი. მიუხედავად იმისა, რომ უფრო გრძელი კაბელები არსებობს, ისინი ყველა აღჭურვილია „ბუსტერებით“. თითოეული შემთხვევისთვის უნდა შემოწმდეს, თუ რამდენად კარგად მუშაობს ეს კაბელები სამრეწველო კამერებთან.