Kamera MIPI kontra kamera USB

Wybór najlepszego interfejsu zależy od wielu czynników. MIPI i USB pozostają dwoma najpopularniejszymi interfejsami aparatów. Zanurz się w świat interfejsów MIPI i USB i porównaj ich funkcje.

W ciągu ostatnich kilku lat, wbudowana wizja ewoluowała od modnego hasła do powszechnie stosowanej technologii wykorzystywanej w przemyśle, medycynie, handlu detalicznym, rozrywce i rolnictwie. Z każdą fazą swojej ewolucji, wbudowana wizja zapewniała znaczny wzrost liczby dostępnych interfejsów kamer. Jednak pomimo postępu technologicznego, interfejsy MIPI i USB pozostają dwoma najpopularniejszymi typami w większości aplikacji wbudowanej wizji.

Wybór najlepiej dopasowanego interfejsu zależy od wielu czynników, takich jak wymagania dotyczące liczby klatek na sekundę/przepustowości, rozdzielczość, niezawodność transferu danych, długość kabla, złożoność i – oczywiście – całkowity koszt. W tym artykule przyjrzymy się szczegółowo obu interfejsom, aby lepiej zrozumieć ich możliwości i ograniczenia.

Moduł kamery 720P

Głębsze spojrzenie na interfejsy MIPI i USB

 

Kamera MIPI to nic innego jakmoduł kamerylub system wykorzystujący interfejs MIPI do przesyłania obrazów z kamery na platformę hosta. Dla porównania, kamera USB wykorzystuje interfejs USB do przesyłania danych. Teraz omówimy różne typy interfejsów MIPI i USB oraz ich zastosowanie.

Interfejs MIPI

MIPI to obecnie najpopularniejszy interfejs do transmisji obrazu i wideo typu punkt-punkt między kamerami a urządzeniami hosta. Wynika to z łatwości obsługi MIPI i jego możliwości obsługi szerokiej gamy wysokowydajnych aplikacji. Interfejs ten oferuje również zaawansowane funkcje, takie jak obsługa wideo w rozdzielczości 1080p, 4K, 8K i wyższej oraz obrazowanie w wysokiej rozdzielczości.

Interfejs MIPI to idealny wybór dla takich zastosowań, jak urządzenia wirtualnej rzeczywistości mocowane na głowie, inteligentne aplikacje do zarządzania ruchem drogowym, systemy rozpoznawania gestów, drony, rozpoznawanie twarzy, systemy bezpieczeństwa, systemy nadzoru itp.

 

Interfejs MIPI CSI-2

Standard MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) to wydajny, ekonomiczny i prosty w obsłudze interfejs. MIPI CSI-2 oferuje maksymalną przepustowość 10 Gb/s z czterema kanałami danych obrazu – każdy kanał może przesyłać dane z prędkością do 2,5 Gb/s. MIPI CSI-2 jest szybszy niż USB 3.0 i oferuje niezawodny protokół do obsługi wideo w rozdzielczości od 1080p do 8K i wyższej. Ponadto, dzięki niskiemu narzutowi, MIPI CSI-2 charakteryzuje się wyższą przepustowością netto obrazu.

Interfejs MIPI CSI-2 zużywa mniej zasobów procesora – dzięki wielordzeniowym procesorom. Jest to domyślny interfejs kamery dla Raspberry Pi i Jetson Nano. Moduł kamery Raspberry Pi V1 i V2 również jest na nim oparty.

Moduł kamery USB 5MP

Ograniczenia interfejsu MIPI CSI-2

Mimo że jest to wydajny i popularny interfejs, MIPI CSI ma pewne ograniczenia. Na przykład, kamery MIPI wymagają dodatkowych sterowników do działania. Oznacza to, że obsługa różnych matryc obrazu jest ograniczona, chyba że producenci systemów wbudowanych będą na nią bardzo naciskać!

Interfejs USB

Interfejs USB zazwyczaj służy jako łącznik między dwoma systemami – kamerą a komputerem. Ponieważ jest on znany ze swojej funkcjonalności plug-and-play, wybór interfejsu USB oznacza, że ​​można zapomnieć o kosztach, długim czasie projektowania i kosztach związanych z wbudowanym interfejsem wizyjnym. USB 2.0, starsza wersja, ma istotne ograniczenia techniczne. Wraz z zanikaniem technologii, wiele jej komponentów staje się niekompatybilnych. Interfejsy USB 3.0 i USB 3.1 Gen 1 zostały wprowadzone na rynek w celu przezwyciężenia ograniczeń interfejsu USB 2.0.

>> Kup nasze moduły kamery USB tutaj

Interfejs USB 3.0

Interfejs USB 3.0 (i USB 3.1 Gen 1) łączy w sobie zalety różnych interfejsów. Należą do nich kompatybilność plug-and-play i niskie obciążenie procesora. Standard przemysłowy USB 3.0 zwiększa również jego niezawodność w przypadku kamer o wysokiej rozdzielczości i kamer o dużej szybkości.

Wymaga minimalnego dodatkowego sprzętu i obsługuje niską przepustowość – do 40 megabajtów na sekundę. Maksymalna przepustowość wynosi 480 megabajtów na sekundę. To 10 razy szybciej niż USB 2.0 i 4 razy szybciej niż GigE! Dzięki obsłudze plug-and-play, wbudowane urządzenia wizyjne można łatwo wymienić, co ułatwia wymianę uszkodzonej kamery.

Ograniczenia interfejsu USB 3.0

Największą wadą interfejsu USB 3.0 jest brak możliwości obsługi czujników o wysokiej rozdzielczości z dużą prędkością. Kolejną wadą jest to, że kabel można używać tylko w odległości do 5 metrów od procesora hosta. Chociaż dostępne są dłuższe kable, wszystkie są wyposażone w „wzmacniacze”. Skuteczność tych kabli w połączeniu z kamerami przemysłowymi należy sprawdzić w każdym indywidualnym przypadku.

Kamera MIPI kontra kamera USB – porównanie funkcji po funkcji

 

Cechy	USB 3.0	MIPI CSI-2
Dostępność w SoC	Na zaawansowanych układach SoC	Wiele (zwykle dostępnych jest 6 pasów)
Przepustowość łącza	400 MB/s	320 MB/s/linię 1280 MB/s (z 4 liniami)*
Długość kabla	< 5 metrów	<30 cm
Wymagania dotyczące przestrzeni	Wysoki	Niski
Podłącz i graj	Utrzymany	Nieobsługiwane
Koszty rozwoju	Niski	Średni do wysokiego

Jesteśmydostawca modułów kamer USBJeśli jesteś zainteresowany naszymi produktami, prosimy o kontaktSkontaktuj się z nami teraz!