Výber najvhodnejšieho rozhrania závisí od mnohých faktorov. A MIPI a USB zostávajú dvoma najobľúbenejšími rozhraniami pre kamery. Vydajte sa na podrobnú cestu do sveta rozhraní MIPI a USB a získajte porovnanie jednotlivých funkcií.
V priebehu posledných niekoľkých rokov sa vstavané videnie vyvinulo z módneho pojmu na široko prijatú technológiu používanú v priemyselnom, zdravotníckom, maloobchodnom, zábavnom a poľnohospodárskom sektore. S každou fázou svojho vývoja vstavané videnie zabezpečovalo výrazný nárast počtu dostupných rozhraní pre kamery. Napriek technologickému pokroku však rozhrania MIPI a USB zostali dvoma najobľúbenejšími typmi pre väčšinu aplikácií vstavaného videnia.
Výber najvhodnejšieho rozhrania závisí od mnohých faktorov, ako sú požiadavky na snímkovú frekvenciu/šírku pásma, rozlíšenie, spoľahlivosť prenosu dát, dĺžka kábla, zložitosť a – samozrejme – celkové náklady. V tomto článku sa podrobne pozrieme na obe rozhrania, aby sme lepšie pochopili ich možnosti a obmedzenia.
Modul kamery 720P
Bližší pohľad na rozhrania MIPI a USB
MIPI kamera nie je nič iné akomodul kameryalebo systém, ktorý používa rozhranie MIPI na prenos obrázkov z fotoaparátu na hostiteľskú platformu. Na porovnanie, USB fotoaparát používa na prenos dát rozhranie USB. Teraz si poďme vysvetliť rôzne typy rozhraní MIPI a USB a kde sa používajú.
Rozhranie MIPI
MIPI je najbežnejšie používané rozhranie na dnešnom trhu pre prenos obrazu a videa medzi kamerami a hostiteľskými zariadeniami. Možno to pripísať jednoduchému použitiu MIPI a jeho schopnosti podporovať širokú škálu vysokovýkonných aplikácií. Je tiež vybavené výkonnými funkciami, ako je video v rozlíšení 1080p, 4K, 8K a viac a zobrazovanie vo vysokom rozlíšení.
Rozhranie MIPI je ideálnou voľbou pre aplikácie ako sú zariadenia virtuálnej reality montované na hlavu, inteligentné dopravné aplikácie, systémy rozpoznávania gest, drony, rozpoznávanie tváre, bezpečnostné systémy, systémy sledovania atď.
Rozhranie MIPI CSI-2
Štandard MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) je vysoko výkonné, cenovo dostupné a jednoducho použiteľné rozhranie. MIPI CSI-2 ponúka maximálnu šírku pásma 10 Gb/s so štyrmi kanálmi pre obrazové dáta – každý kanál je schopný prenášať dáta rýchlosťou až 2,5 Gb/s. MIPI CSI-2 je rýchlejší ako USB 3.0 a má spoľahlivý protokol na spracovanie videa od 1080p do 8K a vyššieho. Okrem toho má MIPI CSI-2 vďaka nízkej réžii vyššiu čistú šírku pásma pre obraz.
Rozhranie MIPI CSI-2 využíva menej zdrojov z CPU – vďaka viacjadrovým procesorom. Je to predvolené rozhranie kamery pre Raspberry Pi a Jetson Nano. Modul kamery Raspberry Pi V1 a V2 je na ňom tiež založený.
5MP USB modul kamery
Obmedzenia rozhrania MIPI CSI-2
Aj keď ide o výkonné a populárne rozhranie, MIPI CSI má niekoľko obmedzení. Napríklad kamery MIPI na fungovanie potrebujú ďalšie ovládače. To znamená, že podpora rôznych obrazových snímačov je obmedzená, pokiaľ na to výrobcovia vstavaných systémov skutočne netlačia!
USB rozhranie
Rozhranie USB zvyčajne slúži ako prepojenie medzi dvoma systémami – kamerou a počítačom. Keďže je známe svojimi funkciami plug-and-play, výber rozhrania USB znamená, že sa môžete rozlúčiť s drahými a zdĺhavými vývojovými časmi a nákladmi na vaše rozhranie pre vstavané videnie. USB 2.0, staršia verzia, má značné technické obmedzenia. S postupným upadaním technológie sa množstvo jej komponentov stáva nekompatibilných. Rozhrania USB 3.0 a USB 3.1 Gen 1 boli uvedené na trh s cieľom prekonať obmedzenia rozhrania USB 2.0.
>> Nakupujte naše USB moduly pre kamery tu
Rozhranie USB 3.0
Rozhranie USB 3.0 (a USB 3.1 Gen 1) kombinuje pozitívne vlastnosti rôznych rozhraní. Medzi ne patrí kompatibilita typu plug-and-play a nízke zaťaženie CPU. Priemyselný štandard USB 3.0 pre videnie tiež zvyšuje jeho spoľahlivosť pre kamery s vysokým rozlíšením a vysokou rýchlosťou.
Vyžaduje minimálny dodatočný hardvér a podporuje nízku šírku pásma – až 40 megabajtov za sekundu. Maximálna šírka pásma je 480 megabajtov za sekundu. To je 10-krát rýchlejšie ako USB 2.0 a 4-krát rýchlejšie ako GigE! Jeho plug-and-play funkcie zabezpečujú jednoduchú výmenu zabudovaných zariadení pre sledovanie obrazu, čo uľahčuje výmenu poškodenej kamery.
Obmedzenia rozhrania USB 3.0
Najväčšou nevýhodou rozhrania USB 3.0 je, že nie je možné prevádzkovať senzory s vysokým rozlíšením vysokou rýchlosťou. Ďalším problémom je, že kábel môžete použiť iba do vzdialenosti 5 metrov od hostiteľského procesora. Hoci sú k dispozícii aj dlhšie káble, všetky sú vybavené „zosilňovačmi“. To, ako dobre tieto káble spolupracujú s priemyselnými kamerami, je potrebné overiť v každom jednotlivom prípade.
MIPI kamera vs. USB kamera – porovnanie funkcií
| Funkcie | USB 3.0 | MIPI CSI-2 |
| Dostupnosť na SoC | Na špičkových SoC | Veľa (zvyčajne k dispozícii 6 jazdných pruhov) |
| Šírka pásma | 400 MB/s | 320 MB/s/pruh 1280 MB/s (so 4 pruhmi)* |
| Dĺžka kábla | < 5 metrov | <30 cm |
| Požiadavky na priestor | Vysoká | Nízka |
| Plug-and-play | Podporované | Nepodporované |
| Náklady na vývoj | Nízka | Stredná až vysoká |
Smedodávateľ modulu USB kameryAk máte záujem o naše produkty, prosímkontaktujte nás teraz!
Čas uverejnenia: 20. novembra 2022
