So sánh Camera MIPI và Camera USB

Việc lựa chọn giao diện phù hợp nhất phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Và MIPI và USB vẫn là hai trong số các giao diện máy ảnh phổ biến nhất. Hãy cùng tìm hiểu sâu hơn về thế giới của giao diện MIPI và USB và so sánh từng tính năng của chúng.

Trong vài năm qua, công nghệ thị giác nhúng đã phát triển từ một thuật ngữ thời thượng trở thành một công nghệ được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp, y tế, bán lẻ, giải trí và nông nghiệp. Với mỗi giai đoạn phát triển, công nghệ thị giác nhúng đã đảm bảo sự tăng trưởng đáng kể về số lượng giao diện camera có sẵn để lựa chọn. Tuy nhiên, bất chấp những tiến bộ công nghệ, giao diện MIPI và USB vẫn là hai loại phổ biến nhất cho phần lớn các ứng dụng thị giác nhúng.

Việc lựa chọn giao diện phù hợp nhất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như yêu cầu về tốc độ khung hình/băng thông, độ phân giải, độ tin cậy truyền dữ liệu, chiều dài cáp, độ phức tạp và – tất nhiên – tổng chi phí. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét chi tiết cả hai giao diện để hiểu rõ hơn về khả năng và hạn chế của chúng.

Mô-đun camera 720P

Tìm hiểu sâu hơn về giao diện MIPI và USB.

 

Camera MIPI thực chất chỉ là một...mô-đun cameraHoặc hệ thống sử dụng giao diện MIPI để truyền hình ảnh từ máy ảnh đến nền tảng máy chủ. Ngược lại, máy ảnh USB sử dụng giao diện USB để truyền dữ liệu. Bây giờ, chúng ta hãy cùng tìm hiểu các loại giao diện MIPI và USB khác nhau và chúng được sử dụng ở đâu.

Giao diện MIPI

MIPI là giao diện được sử dụng phổ biến nhất trên thị trường hiện nay để truyền tải hình ảnh và video điểm-đến-điểm giữa camera và thiết bị chủ. Điều này là nhờ vào tính dễ sử dụng và khả năng hỗ trợ nhiều ứng dụng hiệu năng cao của MIPI. Nó cũng được trang bị các tính năng mạnh mẽ như video 1080p, 4K, 8K và hơn thế nữa cùng khả năng xử lý hình ảnh độ phân giải cao.

Giao diện MIPI là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng như thiết bị thực tế ảo đeo trên đầu, ứng dụng giao thông thông minh, hệ thống nhận dạng cử chỉ, máy bay không người lái, nhận dạng khuôn mặt, an ninh, hệ thống giám sát, v.v.

 

Giao diện MIPI CSI-2

Chuẩn MIPI CSI-2 (Giao diện nối tiếp camera MIPI thế hệ thứ 2) là một giao diện hiệu suất cao, tiết kiệm chi phí và dễ sử dụng. MIPI CSI-2 cung cấp băng thông tối đa 10 Gb/s với bốn làn dữ liệu hình ảnh – mỗi làn có khả năng truyền dữ liệu lên đến 2,5 Gb/s. MIPI CSI-2 nhanh hơn USB 3.0 và có giao thức đáng tin cậy để xử lý video từ 1080p đến 8K và hơn thế nữa. Ngoài ra, nhờ chi phí hoạt động thấp, MIPI CSI-2 có băng thông hình ảnh thực cao hơn.

Giao diện MIPI CSI-2 sử dụng ít tài nguyên CPU hơn – nhờ vào bộ xử lý đa lõi của nó. Đây là giao diện camera mặc định cho Raspberry Pi và Jetson Nano. Mô-đun camera Raspberry Pi V1 và V2 cũng dựa trên giao diện này.

Mô-đun camera USB 5MP

Những hạn chế của giao diện MIPI CSI-2

Mặc dù là một giao diện mạnh mẽ và phổ biến, MIPI CSI vẫn có một vài hạn chế. Ví dụ, camera MIPI cần thêm trình điều khiển để hoạt động. Điều này có nghĩa là khả năng hỗ trợ các cảm biến hình ảnh khác nhau bị hạn chế trừ khi các nhà sản xuất hệ thống nhúng thực sự thúc đẩy điều đó!

Giao diện USB

Giao diện USB thường đóng vai trò là cầu nối giữa hai hệ thống – camera và máy tính. Vì nổi tiếng với khả năng cắm và chạy, việc lựa chọn giao diện USB đồng nghĩa với việc bạn có thể tạm biệt thời gian và chi phí phát triển tốn kém cho giao diện thị giác nhúng của mình. USB 2.0, phiên bản cũ hơn, có những hạn chế kỹ thuật đáng kể. Khi công nghệ này bắt đầu lỗi thời, một số thành phần của nó trở nên không tương thích. Giao diện USB 3.0 và USB 3.1 Gen 1 được ra mắt để khắc phục những hạn chế của giao diện USB 2.0.

>> Mua mô-đun camera USB của chúng tôi tại đây

Giao diện USB 3.0

Giao diện USB 3.0 (và USB 3.1 Gen 1) kết hợp những ưu điểm của các giao diện khác nhau. Điều này bao gồm khả năng cắm và chạy (plug-and-play) và tải CPU thấp. Tiêu chuẩn công nghiệp USB 3.0 cũng giúp tăng độ tin cậy cho các camera độ phân giải cao và tốc độ cao.

Nó yêu cầu phần cứng bổ sung tối thiểu và hỗ trợ băng thông thấp – lên đến 40 megabyte mỗi giây. Băng thông tối đa của nó là 480 megabyte mỗi giây. Điều này nhanh hơn gấp 10 lần so với USB 2.0 và gấp 4 lần so với GigE! Khả năng cắm và chạy của nó đảm bảo rằng các thiết bị thị giác nhúng có thể được thay thế dễ dàng – giúp việc thay thế camera bị hỏng trở nên đơn giản.

Những hạn chế của giao diện USB 3.0

Nhược điểm lớn nhất của giao diện USB 3.0 là bạn không thể vận hành các cảm biến độ phân giải cao ở tốc độ cao. Một nhược điểm khác là bạn chỉ có thể sử dụng cáp ở khoảng cách tối đa 5 mét so với bộ xử lý chủ. Mặc dù có các loại cáp dài hơn, nhưng tất cả đều được trang bị "bộ khuếch đại". Hiệu quả hoạt động của các loại cáp này với camera công nghiệp cần được kiểm tra trong từng trường hợp cụ thể.

So sánh từng tính năng giữa Camera MIPI và Camera USB

 

Đặc trưng	USB 3.0	MIPI CSI-2
Khả dụng trên SoC	Trên các SoC cao cấp	Nhiều (Thông thường có 6 làn đường)
Băng thông	400 MB/s	320 MB/giây/làn 1280 MB/giây (với 4 làn)*
Chiều dài cáp	< 5 mét	<30 cm
Yêu cầu về không gian	Cao	Thấp
Cắm là chạy	Được hỗ trợ	Không được hỗ trợ
Chi phí phát triển	Thấp	Trung bình đến cao

Chúng tôi lànhà cung cấp mô-đun camera USBNếu bạn quan tâm đến sản phẩm của chúng tôi, vui lòng liên hệ với chúng tôi.Liên hệ với chúng tôi ngay bây giờ!