Caméra MIPI VS Caméra USB

Le choix de l'interface la mieux adaptée dépend de nombreux facteurs. Et MIPI et USB restent deux des interfaces de caméra les plus populaires. Faites un voyage approfondi dans le monde des interfaces MIPI et USB et obtenez une comparaison fonctionnalité par fonctionnalité.

Au cours des dernières années, la vision intégrée est passée d'un mot à la mode à une technologie largement adoptée et utilisée dans les secteurs industriel, médical, de la vente au détail, du divertissement et de l'agriculture. À chaque phase de son évolution, la vision embarquée a assuré une croissance significative du nombre d’interfaces de caméra disponibles. Cependant, malgré les progrès technologiques, les interfaces MIPI et USB restent les deux types les plus populaires pour la majorité des applications de vision embarquée.

La sélection de l'interface la mieux adaptée dépend de nombreux facteurs tels que les exigences de fréquence d'images/bande passante, la résolution, la fiabilité du transfert de données, la longueur du câble, la complexité et, bien sûr, le coût global. Dans cet article, nous examinons les deux interfaces en détail pour mieux comprendre leurs capacités et leurs limites.

Module de caméra 720P

Un examen plus approfondi des interfaces MIPI et USB

 

Une caméra MIPI n'est rien d'autre qu'unmodule caméraou un système qui utilise une interface MIPI pour transférer des images de la caméra vers la plate-forme hôte. En comparaison, une caméra USB utilise une interface USB pour le transfert de données. Voyons maintenant les différents types d'interfaces MIPI et USB et où elles sont utilisées.

Interface MIPI

MIPI est l'interface la plus couramment utilisée sur le marché actuel pour la transmission d'images et de vidéos point à point entre les caméras et les périphériques hôtes. Cela peut être attribué à la facilité d'utilisation de MIPI et à sa capacité à prendre en charge un large éventail d'applications hautes performances. Il est également équipé de fonctionnalités puissantes telles que la vidéo 1080p, 4K, 8K et au-delà et l'imagerie haute résolution.

L'interface MIPI est un choix idéal pour les applications telles que les casques de réalité virtuelle, les applications de trafic intelligent, les systèmes de reconnaissance gestuelle, les drones, la reconnaissance faciale, la sécurité, les systèmes de surveillance, etc.

 

Interface MIPI CSI-2

La norme MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) est une interface hautes performances, économique et simple à utiliser. MIPI CSI-2 offre une bande passante maximale de 10 Gb/s avec quatre voies de données d'image – chaque voie étant capable de transférer des données jusqu'à 2,5 Gb/s. MIPI CSI-2 est plus rapide que l'USB 3.0 et dispose d'un protocole fiable pour gérer la vidéo de 1080p à 8K et au-delà. De plus, en raison de sa faible surcharge, MIPI CSI-2 dispose d'une bande passante d'image nette plus élevée.

L'interface MIPI CSI-2 utilise moins de ressources du CPU – grâce à ses processeurs multicœurs. Il s'agit de l'interface de caméra par défaut pour Raspberry Pi et Jetson Nano. Les modules caméra Raspberry Pi V1 et V2 sont également basés sur celui-ci.

Module de caméra USB 5MP

Limites de l'interface MIPI CSI-2

Même s'il s'agit d'une interface puissante et populaire, MIPI CSI présente quelques limitations. Par exemple, les caméras MIPI dépendent de pilotes supplémentaires pour fonctionner. Cela signifie que la prise en charge des différents capteurs d'image est limitée, à moins que les fabricants de systèmes embarqués ne le fassent vraiment pression !

Interface USB

L'interface USB a tendance à servir de jonction entre deux systèmes : l'appareil photo et le PC. Comme elle est réputée pour ses capacités plug-and-play, le choix de l'interface USB implique que vous pouvez dire adieu aux temps et coûts de développement coûteux et interminables pour votre interface de vision embarquée. L'USB 2.0, l'ancienne version, présente des limitations techniques importantes. À mesure que la technologie commence à décliner, un certain nombre de ses composants deviennent incompatibles. Les interfaces USB 3.0 et USB 3.1 Gen 1 ont été lancées pour surmonter les limitations de l'interface USB 2.0.

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Interface USB 3.0

L'interface USB 3.0 (et USB 3.1 Gen 1) combine les caractéristiques positives de différentes interfaces. Ceux-ci incluent une compatibilité plug-and-play et une faible charge CPU. La norme industrielle de vision USB 3.0 augmente également sa fiabilité pour les caméras haute résolution et haute vitesse.

Il nécessite un minimum de matériel supplémentaire et prend en charge une faible bande passante – jusqu'à 40 mégaoctets par seconde. Il dispose d'une bande passante maximale de 480 mégaoctets par seconde. C'est 10 fois plus rapide que l'USB 2.0 et 4 fois plus rapide que le GigE ! Ses capacités plug-and-play garantissent que les dispositifs de vision intégrés peuvent être facilement remplacés, ce qui facilite le remplacement d'une caméra endommagée.

Limites de l'interface USB 3.0

Le plus gros inconvénient de l’interface USB 3.0 est que vous ne pouvez pas faire fonctionner des capteurs haute résolution à grande vitesse. Un autre inconvénient est que vous ne pouvez utiliser un câble que jusqu'à une distance de 5 mètres du processeur hôte. Bien que des câbles plus longs soient disponibles, ils sont tous équipés de « boosters ». La compatibilité de ces câbles avec les caméras industrielles doit être vérifiée au cas par cas.

Caméra MIPI vs caméra USB – une comparaison fonctionnalité par fonctionnalité

 

Caractéristiques	USB 3.0	MIPI CSI-2
Disponibilité sur SoC	Sur les SoC haut de gamme	Beaucoup (généralement 6 voies disponibles)
Bande passante	400 Mo/s	320 Mo/s/voie 1 280 Mo/s (avec 4 voies)*
Longueur du câble	< 5 mètres	<30 cm
Espace requis	Haut	Faible
Prêt à l'emploi	Soutenu	Non pris en charge
Coûts de développement	Faible	Moyen à élevé

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