MIPI-camera versus USB-camera

De keuze voor de meest geschikte interface hangt af van vele factoren. MIPI en USB zijn twee van de populairste interfaces voor camera's gebleven. Duik in de wereld van MIPI- en USB-interfaces en bekijk een gedetailleerde vergelijking van hun functies.

De afgelopen jaren is embedded vision geëvolueerd van een modewoord tot een breed geaccepteerde technologie die wordt gebruikt in de industrie, de medische sector, de detailhandel, de entertainmentindustrie en de landbouw. ​​Elke fase van de ontwikkeling van embedded vision heeft gezorgd voor een aanzienlijke groei in het aantal beschikbare camera-interfaces. Ondanks de technologische vooruitgang blijven MIPI- en USB-interfaces echter de twee meest populaire typen voor de meeste embedded vision-toepassingen.

De keuze voor de meest geschikte interface hangt af van vele factoren, zoals de vereiste framesnelheid/bandbreedte, resolutie, betrouwbaarheid van de gegevensoverdracht, kabellengte, complexiteit en – uiteraard – de totale kosten. In dit artikel bekijken we beide interfaces in detail om hun mogelijkheden en beperkingen beter te begrijpen.

720P cameramodule

Een nadere blik op MIPI- en USB-interfaces

 

Een MIPI-camera is niets anders dan eencameramoduleEen systeem dat een MIPI-interface gebruikt om beelden van de camera naar het hostplatform over te dragen. Een USB-camera daarentegen gebruikt een USB-interface voor gegevensoverdracht. Laten we nu de verschillende typen MIPI- en USB-interfaces en hun toepassingen eens nader bekijken.

MIPI-interface

MIPI is de meest gebruikte interface op de huidige markt voor punt-naar-punt beeld- en videotransmissie tussen camera's en hostapparaten. Dit is te danken aan het gebruiksgemak van MIPI en de ondersteuning van een breed scala aan hoogwaardige toepassingen. Het beschikt bovendien over krachtige functies zoals 1080p, 4K, 8K en hogere resoluties voor video en beeldverwerking.

De MIPI-interface is een ideale keuze voor toepassingen zoals VR-brillen, slimme verkeerssystemen, gebarenherkenningssystemen, drones, gezichtsherkenning, beveiliging, bewakingssystemen, enzovoort.

 

MIPI CSI-2-interface

De MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) standaard is een krachtige, kosteneffectieve en gebruiksvriendelijke interface. MIPI CSI-2 biedt een maximale bandbreedte van 10 Gb/s met vier beelddatakanalen – elk kanaal kan tot 2,5 Gb/s aan data overdragen. MIPI CSI-2 is sneller dan USB 3.0 en heeft een betrouwbaar protocol voor video van 1080p tot 8K en hoger. Bovendien heeft MIPI CSI-2 dankzij de lage overhead een hogere netto beeldbandbreedte.

De MIPI CSI-2-interface gebruikt minder CPU-bronnen dankzij de multi-core processors. Het is de standaard camera-interface voor Raspberry Pi en Jetson Nano. De Raspberry Pi cameramodules V1 en V2 zijn er ook op gebaseerd.

5MP USB-cameramodule

Beperkingen van de MIPI CSI-2-interface

Hoewel MIPI CSI een krachtige en populaire interface is, kent het wel een paar beperkingen. Zo hebben MIPI-camera's bijvoorbeeld extra drivers nodig om te functioneren. Dit betekent dat er beperkte ondersteuning is voor verschillende beeldsensoren, tenzij fabrikanten van embedded systemen hier echt op aandringen!

USB-interface

De USB-interface fungeert doorgaans als de verbinding tussen twee systemen: de camera en de pc. Omdat de USB-interface bekendstaat om zijn plug-and-play-functionaliteit, betekent de keuze voor een USB-interface dat u afscheid kunt nemen van dure, langdurige ontwikkeltijden en kosten voor uw embedded vision-interface. USB 2.0, de oudere versie, kent aanzienlijke technische beperkingen. Naarmate de technologie verouderd raakt, worden een aantal componenten incompatibel. USB 3.0 en USB 3.1 Gen 1-interfaces werden geïntroduceerd om de beperkingen van de USB 2.0-interface te verhelpen.

>> Koop hier onze USB-cameramodules

USB 3.0-interface

De USB 3.0-interface (en USB 3.1 Gen 1) combineert de positieve eigenschappen van verschillende interfaces. Denk hierbij aan plug-and-play-compatibiliteit en een lage CPU-belasting. De industriële standaard USB 3.0 verhoogt bovendien de betrouwbaarheid voor camera's met hoge resolutie en hoge snelheid.

Het vereist minimale extra hardware en ondersteunt een lage bandbreedte – tot 40 megabyte per seconde. De maximale bandbreedte bedraagt ​​480 megabyte per seconde. Dit is 10 keer sneller dan USB 2.0 en 4 keer sneller dan GigE! Dankzij de plug-and-play-functionaliteit kunnen ingebouwde vision-apparaten eenvoudig worden verwisseld, waardoor het vervangen van een beschadigde camera een fluitje van een cent is.

Beperkingen van de USB 3.0-interface

Het grootste nadeel van de USB 3.0-interface is dat je geen sensoren met hoge resolutie op hoge snelheid kunt gebruiken. Een ander nadeel is dat je een kabel slechts tot 5 meter van de hostprocessor kunt gebruiken. Hoewel er langere kabels verkrijgbaar zijn, zijn deze allemaal voorzien van een "booster". Hoe goed deze kabels samenwerken met industriële camera's moet per geval worden bekeken.

MIPI-camera versus USB-camera: een vergelijking van de functies.

 

Functies	USB 3.0	MIPI CSI-2
Beschikbaarheid op SoC	Op high-end SoCs	Veel (meestal 6 rijstroken beschikbaar)
Bandbreedte	400 MB/s	320 MB/s/lane 1280 MB/s (met 4 lanes)*
Kabellengte	< 5 meter	<30 cm
Ruimtevereisten	Hoog	Laag
Plug-and-play	Ondersteund	Niet ondersteund
Ontwikkelingskosten	Laag	Middelmatig tot hoog

Wij zijneen leverancier van USB-cameramodulesAls u interesse heeft in onze producten, kunt u contact met ons opnemen.Neem nu contact met ons op!