Kamera MIPI vs Kamera USB
Selama beberapa tahun terakhir, visi tertanam telah berkembang dari sebuah kata kunci menjadi teknologi yang diadopsi secara luas yang digunakan di sektor industri, medis, ritel, hiburan, dan pertanian. Dengan setiap fase evolusinya, visi tertanam telah memastikan pertumbuhan signifikan dalam jumlah antarmuka kamera yang tersedia untuk dipilih. Namun, meskipun ada kemajuan teknologi, antarmuka MIPI dan USB tetap menjadi dua jenis paling populer untuk sebagian besar aplikasi vision tertanam.
Antarmuka MIPI
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) adalah standar terbuka dan spesifikasi yang diprakarsai oleh MIPI Alliance untuk prosesor aplikasi seluler.Modul kamera MIPIumumnya ditemukan di ponsel dan tablet, dan mendukung resolusi definisi tinggi lebih dari 5 juta piksel. MIPI dibagi menjadi MIPI DSI dan MIPI CSI, yang masing-masing sesuai dengan standar tampilan video dan input video. Saat ini, modul kamera MIPI banyak digunakan pada produk tertanam lainnya, seperti ponsel pintar, perekam mengemudi, kamera penegakan hukum, kamera mikro definisi tinggi, dan kamera pengawasan jaringan.
MIPI Display Serial Interface (MIPI DSI ® ) mendefinisikan antarmuka serial berkecepatan tinggi antara prosesor host dan modul tampilan. Antarmuka ini memungkinkan produsen untuk mengintegrasikan tampilan untuk kinerja tinggi, konsumsi daya rendah, dan interferensi elektromagnetik (EMI) rendah, sekaligus mengurangi jumlah pin dan menjaga kompatibilitas antara pemasok yang berbeda. Desainer dapat menggunakan MIPI DSI untuk memberikan rendering warna yang cemerlang untuk skenario gambar dan video yang paling menuntut dan mendukung transmisi konten stereoskopis.
MIPI adalah antarmuka yang paling umum digunakan di pasar saat ini untuk transmisi gambar dan video point-to-point antara kamera dan perangkat host. Hal ini dapat dikaitkan dengan kemudahan penggunaan MIPI dan kemampuannya untuk mendukung berbagai aplikasi berkinerja tinggi. Ia juga dilengkapi dengan fitur-fitur canggih seperti video 1080p, 4K, 8K dan seterusnya serta pencitraan resolusi tinggi.
Antarmuka MIPI adalah pilihan ideal untuk aplikasi seperti perangkat realitas virtual yang dipasang di kepala, aplikasi lalu lintas cerdas, sistem pengenalan gerakan, drone, pengenalan wajah, keamanan, sistem pengawasan, dll.
Antarmuka MIPI CSI-2
Standar MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) adalah antarmuka berkinerja tinggi, hemat biaya, dan mudah digunakan. MIPI CSI-2 menawarkan bandwidth maksimum 10 Gb/s dengan empat jalur data gambar – masing-masing jalur mampu mentransfer data hingga 2,5 Gb/s. MIPI CSI-2 lebih cepat dari USB 3.0 dan memiliki protokol yang andal untuk menangani video dari 1080p hingga 8K dan seterusnya. Selain itu, karena overhead yang rendah, MIPI CSI-2 memiliki bandwidth gambar bersih yang lebih tinggi.
Antarmuka MIPI CSI-2 menggunakan lebih sedikit sumber daya dari CPU – berkat prosesor multi-intinya. Ini adalah antarmuka kamera default untuk Raspberry Pi dan Jetson Nano. Modul kamera Raspberry Pi V1 dan V2 juga didasarkan padanya.
Keterbatasan Antarmuka MIPI CSI-2
Meskipun antarmukanya kuat dan populer, MIPI CSI hadir dengan beberapa keterbatasan. Misalnya, kamera MIPI mengandalkan driver tambahan untuk bekerja. Artinya, dukungan untuk berbagai sensor gambar berbeda-beda terbatas kecuali produsen sistem tertanam benar-benar mendorongnya!
Keunggulan MIPI:
Antarmuka MIPI memiliki jalur sinyal yang lebih sedikit dibandingkan antarmuka DVP. Karena merupakan sinyal diferensial tegangan rendah, interferensi yang dihasilkan kecil, dan kemampuan anti-interferensi juga kuat. 800W dan yang terpenting menggunakan antarmuka MIPI. Antarmuka kamera smartphone menggunakan MIPI.
Bagaimana cara kerjanya?
Biasanya, papan ultra-kompak dalam sistem visi mendukung MIPI CSI-2 dan bekerja dengan beragam solusi sensor cerdas. Selain itu, ini kompatibel dengan banyak papan CPU yang berbeda.
MIPI CSI-2 mendukung lapisan fisik MIPI D-PHY untuk berkomunikasi dengan prosesor aplikasi atau System on a Chip (SoC). Ini dapat diimplementasikan pada salah satu dari dua lapisan fisik: MIPI C-PHY℠ v2.0 atau MIPI D-PHY℠ v2.5. Oleh karena itu, kinerjanya dapat ditingkatkan skalanya.
Dalam kamera MIPI, sensor kamera menangkap dan mengirimkan gambar ke host CSI-2. Ketika gambar ditransmisikan, gambar tersebut ditempatkan di memori sebagai frame individual. Setiap frame ditransmisikan melalui saluran virtual. Setiap saluran kemudian dipecah menjadi beberapa jalur – ditransmisikan satu per satu. Oleh karena itu, ini memungkinkan transmisi gambar lengkap dari sensor gambar yang sama – tetapi dengan beberapa aliran piksel.
MIPI CSI-2 menggunakan paket untuk komunikasi yang mencakup format data dan fungsionalitas kode koreksi kesalahan (ECC). Sebuah paket berjalan melalui lapisan D-PHY dan kemudian dibagi menjadi beberapa jalur data yang diperlukan. D-PHY beroperasi dalam mode kecepatan tinggi dan mengirimkan paket ke penerima melalui saluran.
Kemudian, penerima CSI-2 dilengkapi dengan lapisan fisik D-PHY untuk mengekstrak dan memecahkan kode paket. Proses ini diulangi frame demi frame dari perangkat CSI-2 ke host melalui implementasi yang efisien dan berbiaya rendah.
Antarmuka USB
ItuAntarmuka USBcenderung berfungsi sebagai penghubung antara dua sistem – kamera dan PC. Karena terkenal dengan kemampuan plug-and-play-nya, memilih antarmuka USB menyiratkan bahwa Anda dapat mengucapkan selamat tinggal pada waktu pengembangan yang mahal dan berlarut-larut serta biaya untuk antarmuka vision tertanam Anda. USB 2.0, versi lama, memiliki keterbatasan teknis yang signifikan. Ketika teknologi mulai menyusut, sejumlah komponennya menjadi tidak kompatibel. Antarmuka USB 3.0 dan USB 3.1 Gen 1 diluncurkan untuk mengatasi keterbatasan Antarmuka USB 2.0.
Antarmuka USB 3.0 (dan USB 3.1 Gen 1) menggabungkan fitur positif dari berbagai antarmuka. Ini termasuk kompatibilitas plug-and-play dan beban CPU yang rendah. Standar industri vision USB 3.0 juga meningkatkan keandalannya untuk kamera resolusi tinggi dan kecepatan tinggi.
Ini memerlukan sedikit perangkat keras tambahan dan mendukung bandwidth rendah – hingga 40 megabyte per detik. Ini memiliki bandwidth maksimum 480 megabyte per detik. Ini 10 kali lebih cepat dari USB 2.0 dan 4 kali lebih cepat dari GigE! Kemampuan plug-and-play-nya memastikan perangkat penglihatan yang tertanam dapat diganti dengan mudah – sehingga memudahkan penggantian kamera yang rusak.
Keterbatasan Antarmuka USB 3.0
Kerugian terbesar dariUSB 3.0antarmukanya adalah Anda tidak dapat menjalankan sensor resolusi tinggi dengan kecepatan tinggi. Kekurangan lainnya adalah Anda hanya dapat menggunakan kabel hingga jarak 5 meter dari prosesor host. Meskipun tersedia kabel yang lebih panjang, semuanya dilengkapi dengan “penguat”. Seberapa baik kabel ini bekerja sama dengan kamera industri harus diperiksa untuk setiap kasus.
Waktu posting: 22 Maret 2023
