MIPI камера наспроти USB камера
Во текот на изминатите неколку години, вградениот вид еволуираше од популарен збор до широко прифатена технологија што се користи во индустрискиот, медицинскиот, малопродажниот, забавниот и земјоделскиот сектор. Со секоја фаза од својата еволуција, вградениот вид обезбеди значителен раст на бројот на достапни интерфејси за камера. Сепак, и покрај технолошкиот напредок, MIPI и USB интерфејсите останаа двата најпопуларни типа за повеќето апликации за вграден вид.
MIPI интерфејс
MIPI (Мобилен Индустриски Процесорски Интерфејс) е отворен стандард и спецификација иницирана од MIPI Алијансата за процесори за мобилни апликации.MIPI модули за камеранајчесто се наоѓаат во мобилните телефони и таблетите и поддржуваат резолуции со висока дефиниција од повеќе од 5 милиони пиксели. MIPI е поделен на MIPI DSI и MIPI CSI, кои одговараат на стандардите за видео приказ и видео влез, соодветно. Во моментов, MIPI модулите за камери се широко користени во други вградени производи, како што се паметни телефони, снимачи на возење, камери за спроведување на законот, микрокамери со висока дефиниција и мрежни камери за надзор.
MIPI серискиот интерфејс за прикажување (MIPI DSI ® ) дефинира брз сериски интерфејс помеѓу процесор-домаќин и модул за прикажување. Интерфејсот им овозможува на производителите да интегрираат дисплеи за високи перформанси, мала потрошувачка на енергија и ниски електромагнетни пречки (EMI), додека го намалуваат бројот на пинови и ја одржуваат компатибилноста помеѓу различните добавувачи. Дизајнерите можат да го користат MIPI DSI за да обезбедат брилијантно рендерирање на бои за најсложените сценарија за слики и видео и да поддржат пренос на стереоскопска содржина.
MIPI е најчесто користениот интерфејс на денешниот пазар за пренос на слики и видео од точка до точка помеѓу камери и домаќински уреди. Може да се припише на леснотијата на користење на MIPI и неговата способност да поддржува широк спектар на апликации со високи перформанси. Исто така, е опремен со моќни функции како што се 1080p, 4K, 8K и повеќе видео и слики со висока резолуција.
MIPI интерфејсот е идеален избор за апликации како што се уреди за виртуелна реалност монтирани на глава, паметни апликации за сообраќај, системи за препознавање гестови, дронови, препознавање лица, безбедност, системи за надзор итн.
MIPI CSI-2 интерфејс
Стандардот MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) е високо-перформансен, економичен и едноставен за користење интерфејс. MIPI CSI-2 нуди максимален пропусен опсег од 10 Gb/s со четири линии за податоци за слики - секоја лента е способна за пренос на податоци до 2,5 Gb/s. MIPI CSI-2 е побрз од USB 3.0 и има сигурен протокол за ракување со видео од 1080p до 8K и повеќе. Покрај тоа, поради ниските оптоварувања, MIPI CSI-2 има поголем нето пропусен опсег за слики.
Интерфејсот MIPI CSI-2 користи помалку ресурси од процесорот – благодарение на неговите повеќејадрени процесори. Тој е стандардниот интерфејс за камера за Raspberry Pi и Jetson Nano. Модулите за камера V1 и V2 на Raspberry Pi се исто така базирани на него.
Ограничувања на интерфејсот MIPI CSI-2
Иако е моќен и популарен интерфејс, MIPI CSI доаѓа со неколку ограничувања. На пример, MIPI камерите се потпираат на дополнителни драјвери за да работат. Тоа значи дека има ограничена поддршка за различни сензори за слика, освен ако производителите на вградени системи навистина не инсистираат на тоа!
Предности на MIPI:
MIPI интерфејсот има помалку сигнални линии од DVP интерфејсот. Бидејќи станува збор за диференцијален сигнал со низок напон, генерираните пречки се мали, а способноста против пречки е исто така силна. 800W и пред сè користат MIPI интерфејс. Интерфејсот на камерата на паметниот телефон користи MIPI.
Како функционира?
Типично, ултракомпактната плоча во визуелен систем поддржува MIPI CSI-2 и работи со широк спектар на интелигентни сензорски решенија. Покрај тоа, таа е компатибилна со многу различни процесорски плочи.
MIPI CSI-2 го поддржува физичкиот слој MIPI D-PHY за комуникација со апликацискиот процесор или Системот на чип (SoC). Може да се имплементира на кој било од двата физички слоја: MIPI C-PHY℠ v2.0 или MIPI D-PHY℠ v2.5. Затоа, неговите перформанси се скалабилни на секоја лента.
Во MIPI камера, сензорот на камерата снима и пренесува слика до CSI-2 домаќинот. Кога сликата се пренесува, таа се сместува во меморијата како поединечни кадри. Секоја рамка се пренесува преку виртуелни канали. Секој канал потоа се дели на линии – пренесувани една по една. Оттука, се овозможува целосен пренос на слика од истиот сензор за слика – но со повеќекратни потоци на пиксели.
MIPI CSI-2 користи пакети за комуникација што вклучуваат формат на податоци и функционалност за код за корекција на грешки (ECC). Еден пакет патува низ слојот D-PHY, а потоа се дели на потребниот број на податочни линии. D-PHY работи во режим со голема брзина и го пренесува пакетот до приемникот преку каналот.
Потоа, на CSI-2 приемникот му е обезбеден физички слој D-PHY за извлекување и декодирање на пакетот. Процесот се повторува рамка по рамка од CSI-2 уредот до домаќинот преку ефикасна и нискобуџетна имплементација.
USB интерфејс
НаUSB интерфејсима тенденција да служи како спој помеѓу два система - камерата и компјутерот. Бидејќи е добро познат по своите можности за „вклучи и пушти“, изборот на USB интерфејс подразбира дека можете да се збогувате со скапите, долготрајни трошоци за развој на вашиот вграден визуелен интерфејс. USB 2.0, постарата верзија, има значителни технички ограничувања. Како што технологијата почнува да се намалува, голем број од нејзините компоненти стануваат некомпатибилни. USB 3.0 и USB 3.1 Gen 1 интерфејсите беа лансирани за да се надминат ограничувањата на USB 2.0 интерфејсот.
Интерфејсот USB 3.0 (и USB 3.1 Gen 1) ги комбинира позитивните карактеристики на различните интерфејси. Тие вклучуваат компатибилност „plug-and-play“ и ниско оптоварување на процесорот. Стандардот за визија USB 3.0, исто така, ја зголемува неговата сигурност за камери со висока резолуција и голема брзина.
Потребен е минимален дополнителен хардвер и поддржува низок пропусен опсег - до 40 мегабајти во секунда. Има максимален пропусен опсег од 480 мегабајти во секунда. Ова е 10 пати побрзо од USB 2.0 и 4 пати побрзо од GigE! Неговите можности „plug-and-play“ гарантираат дека вградените уреди за визуелизација можат лесно да се заменат - олеснувајќи ја замената на оштетена камера.
Ограничувања на USB 3.0 интерфејсот
Најголемиот недостаток наUSB 3.0Интерфејсот е што не можете да користите сензори со висока резолуција со голема брзина. Друг недостаток е што можете да користите кабел само на растојание до 5 метри од главниот процесор. Иако се достапни подолги кабли, сите тие се опремени со „засилувачи“. Колку добро овие кабли работат заедно со индустриските камери треба да се провери за секој поединечен случај.
Време на објавување: 22 март 2023 година
