MIPI камера у односу на USB камеру
Током протеклих неколико година, уграђени вид је еволуирао од популарне речи до широко усвојене технологије која се користи у индустријском, медицинском, малопродајном, забавном и пољопривредном сектору. Са сваком фазом своје еволуције, уграђени вид је обезбедио значајан раст броја интерфејса камера доступних за избор. Међутим, упркос технолошком напретку, MIPI и USB интерфејси су остали два најпопуларнија типа за већину апликација уграђеног вида.
MIPI интерфејс
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) је отворени стандард и спецификација коју је покренула MIPI алијанса за процесоре мобилних апликација.MIPI модули камерасе обично налазе у мобилним телефонима и таблетима и подржавају резолуције високе дефиниције од преко 5 милиона пиксела. MIPI је подељен на MIPI DSI и MIPI CSI, који одговарају стандардима за видео приказ и видео улаз, респективно. Тренутно се MIPI модули камера широко користе у другим уграђеним производима, као што су паметни телефони, снимачи вожње, камере за спровођење закона, микро камере високе дефиниције и мрежне надзорне камере.
MIPI серијски интерфејс за приказ (MIPI DSI ® ) дефинише брзи серијски интерфејс између главног процесора и модула дисплеја. Интерфејс омогућава произвођачима да интегришу дисплеје за високе перформансе, ниску потрошњу енергије и ниске електромагнетне сметње (EMI), уз смањење броја пинова и одржавање компатибилности између различитих добављача. Дизајнери могу да користе MIPI DSI да би обезбедили бриљантан приказ боја за најзахтевније сценарије слика и видеа и подржали пренос стереоскопског садржаја.
MIPI је најчешће коришћени интерфејс на данашњем тржишту за пренос слика и видеа од тачке до тачке између камера и хост уређаја. То се може приписати једноставности коришћења MIPI-ја и његовој способности да подржи широк спектар високоперформансних апликација. Такође је опремљен моћним функцијама као што су видео од 1080p, 4K, 8K и више и снимање слика високе резолуције.
MIPI интерфејс је идеалан избор за апликације попут уређаја за виртуелну стварност који се монтирају на главу, паметних саобраћајних апликација, система за препознавање гестова, дронова, система за препознавање лица, безбедности, система за надзор итд.
MIPI CSI-2 интерфејс
Стандард MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) је високо-перформансни, исплатив и једноставан за коришћење интерфејс. MIPI CSI-2 нуди максимални пропусни опсег од 10 Gb/s са четири линије за пренос података о слици – свака линија може да преноси податке до 2,5 Gb/s. MIPI CSI-2 је бржи од USB 3.0 и има поуздан протокол за обраду видеа од 1080p до 8K и више. Поред тога, због ниског оптерећења, MIPI CSI-2 има већи нето пропусни опсег слике.
Интерфејс MIPI CSI-2 користи мање ресурса процесора – захваљујући својим вишејезгарним процесорима. То је подразумевани интерфејс камере за Raspberry Pi и Jetson Nano. Модул камере Raspberry Pi V1 и V2 су такође базирани на њему.
Ограничења MIPI CSI-2 интерфејса
Иако је моћан и популаран интерфејс, MIPI CSI долази са неколико ограничења. На пример, MIPI камере се ослањају на додатне драјвере за рад. То значи да постоји ограничена подршка за различите сензоре слике, осим ако произвођачи уграђених система заиста не инсистирају на томе!
Предности МИПИ-ја:
MIPI интерфејс има мање сигналних линија од DVP интерфејса. Пошто је у питању нисконапонски диференцијални сигнал, генерисана интерференција је мала, а способност спречавања интерференције је такође јака. 800W и више користе MIPI интерфејс. Интерфејс камере паметног телефона користи MIPI.
Како то функционише?
Типично, ултракомпактна плоча у систему вида подржава MIPI CSI-2 и ради са широким спектром интелигентних сензорских решења. Штавише, компатибилна је са многим различитим CPU плочама.
MIPI CSI-2 подржава физички слој MIPI D-PHY за комуникацију са апликацијским процесором или системом на чипу (SoC). Може се имплементирати на било ком од два физичка слоја: MIPI C-PHY℠ v2.0 или MIPI D-PHY℠ v2.5. Стога су његове перформансе скалабилне по траци.
У MIPI камери, сензор камере снима и преноси слику на CSI-2 хост. Када се слика преноси, она се смешта у меморију као појединачни фрејмови. Сваки фрејм се преноси кроз виртуелне канале. Сваки канал се затим дели на линије – преносе се једна по једна. Стога је дозвољен комплетан пренос слике са истог сензора слике – али са више токова пиксела.
MIPI CSI-2 користи пакете за комуникацију који укључују формат података и функционалност кода за корекцију грешака (ECC). Један пакет путује кроз D-PHY слој, а затим се дели на одређени број трака података. D-PHY ради у режиму велике брзине и преноси пакет до пријемника кроз канал.
Затим, CSI-2 пријемник добија D-PHY физички слој за издвајање и декодирање пакета. Процес се понавља кадар по кадар од CSI-2 уређаја до хоста кроз ефикасну и јефтину имплементацију.
USB интерфејс
TheUSB интерфејсима тенденцију да служи као спој између два система – камере и рачунара. Пошто је добро познат по својим могућностима „укључи и користи“, избор USB интерфејса подразумева да се можете опростити од скупих, дуготрајних времена развоја и трошкова за ваш уграђени интерфејс за видео. USB 2.0, старија верзија, има значајна техничка ограничења. Како технологија почиње да се смањује, бројне њене компоненте постају некомпатибилне. USB 3.0 и USB 3.1 Gen 1 интерфејси су лансирани да би се превазишла ограничења USB 2.0 интерфејса.
USB 3.0 (и USB 3.1 Gen 1) интерфејс комбинује позитивне карактеристике различитих интерфејса. То укључује компатибилност са „plug-and-play“ технологијом и ниско оптерећење процесора. Индустријски стандард USB 3.0 такође повећава његову поузданост за камере високе резолуције и велике брзине.
Потребан му је минималан додатни хардвер и подржава низак пропусни опсег – до 40 мегабајта у секунди. Има максимални пропусни опсег од 480 мегабајта у секунди. Ово је 10 пута брже од USB 2.0 и 4 пута брже од GigE! Његове могућности „укључи и користи“ осигуравају да се уграђени уређаји за видео могу лако заменити – што олакшава замену оштећене камере.
Ограничења USB 3.0 интерфејса
Највећи недостатакUSB 3.0Проблем са интерфејсом је што не можете покретати сензоре високе резолуције великом брзином. Још један недостатак је што можете користити кабл само до удаљености од 5 метара од главног процесора. Иако су доступни дужи каблови, сви су опремљени „појачивачима“. Колико добро ови каблови раде заједно са индустријским камерама мора се проверити за сваки појединачни случај.
Време објаве: 22. март 2023.
