MIPI kamera vs USB kamera
Per pastaruosius kelerius metus įterptoji vizija iš madingo žodžio virto plačiai naudojama technologija, naudojama pramonės, medicinos, mažmeninės prekybos, pramogų ir žemės ūkio sektoriuose. Su kiekvienu evoliucijos etapu įterptoji vizija užtikrino reikšmingą fotoaparato sąsajų, iš kurių galima rinktis, skaičių. Tačiau, nepaisant technologinės pažangos, MIPI ir USB sąsajos išliko dviem populiariausiais tipais daugumoje įterptųjų vaizdo programų.
MIPI sąsaja
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) yra atviras standartas ir specifikacija, kurią inicijavo MIPI Alliance, skirta mobiliųjų programų procesoriams.MIPI kameros moduliaidažniausiai randami mobiliuosiuose telefonuose ir planšetiniuose kompiuteriuose ir palaiko didesnę nei 5 milijonų pikselių skiriamąją gebą. MIPI yra padalintas į MIPI DSI ir MIPI CSI, kurie atitinkamai atitinka vaizdo rodymo ir vaizdo įvesties standartus. Šiuo metu MIPI kamerų moduliai plačiai naudojami kituose įterptiniuose gaminiuose, tokiuose kaip išmanieji telefonai, vairavimo įrašymo įrenginiai, teisėsaugos kameros, didelės raiškos mikrokameros ir tinklo stebėjimo kameros.
MIPI Display Serial Interface (MIPI DSI ® ) apibrėžia didelės spartos nuosekliąją sąsają tarp pagrindinio procesoriaus ir ekrano modulio. Sąsaja leidžia gamintojams integruoti didelio našumo, mažo energijos suvartojimo ir mažų elektromagnetinių trukdžių (EMI) ekranus, tuo pačiu sumažinant kontaktų skaičių ir išlaikant skirtingų tiekėjų suderinamumą. Dizaineriai gali naudoti MIPI DSI, kad užtikrintų puikų spalvų perteikimą sudėtingiausiuose vaizdų ir vaizdo įrašų scenarijuose ir palaikytų stereoskopinio turinio perdavimą.
MIPI yra dažniausiai naudojama sąsaja šiandieninėje vaizdo ir vaizdo perdavimo tarp kamerų ir pagrindinio įrenginio sąsaja. Tai gali būti siejama su MIPI naudojimo paprastumu ir gebėjimu palaikyti platų didelio našumo programų spektrą. Jis taip pat aprūpintas galingomis funkcijomis, tokiomis kaip 1080p, 4K, 8K ir daugiau vaizdo bei didelės raiškos vaizdo.
MIPI sąsaja yra idealus pasirinkimas tokioms programoms kaip ant galvos tvirtinami virtualios realybės įrenginiai, išmaniosios eismo programos, gestų atpažinimo sistemos, dronai, veido atpažinimas, apsauga, stebėjimo sistemos ir kt.
MIPI CSI-2 sąsaja
MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) standartas yra didelio našumo, ekonomiška ir paprastai naudojama sąsaja. MIPI CSI-2 siūlo maksimalų 10 Gb/s pralaidumą su keturiomis vaizdo duomenų juostomis – kiekviena juosta gali perduoti duomenis iki 2,5 Gb/s. MIPI CSI-2 yra greitesnis nei USB 3.0 ir turi patikimą protokolą, leidžiantį apdoroti vaizdo įrašus nuo 1080p iki 8K ir daugiau. Be to, dėl mažų sąnaudų MIPI CSI-2 turi didesnį neto vaizdo pralaidumą.
Dėl kelių branduolių procesorių MIPI CSI-2 sąsaja naudoja mažiau procesoriaus išteklių. Tai numatytoji Raspberry Pi ir Jetson Nano kameros sąsaja. Juo paremtas ir Raspberry Pi kameros modulis V1 ir V2.
MIPI CSI-2 sąsajos apribojimai
Nors tai yra galinga ir populiari sąsaja, MIPI CSI turi keletą apribojimų. Pavyzdžiui, MIPI kamerų veikimui reikia papildomų tvarkyklių. Tai reiškia, kad skirtingų vaizdo jutiklių palaikymas yra ribotas, nebent įterptųjų sistemų gamintojai to tikrai reikalauja!
MIPI pranašumai:
MIPI sąsajoje yra mažiau signalo linijų nei DVP sąsajoje. Kadangi tai žemos įtampos diferencialinis signalas, generuojami trukdžiai yra nedideli, o atsparumas trukdžiams taip pat yra stiprus. 800 W ir daugiau naudoja MIPI sąsają. Išmaniojo telefono kameros sąsaja naudoja MIPI.
Kaip tai veikia?
Paprastai itin kompaktiška vaizdo sistemos plokštė palaiko MIPI CSI-2 ir veikia su daugybe išmaniųjų jutiklių sprendimų. Be to, jis suderinamas su daugybe skirtingų CPU plokščių.
MIPI CSI-2 palaiko MIPI D-PHY fizinį sluoksnį, kad būtų galima susisiekti su programos procesoriumi arba sistema lustoje (SoC). Jį galima įdiegti bet kuriame iš dviejų fizinių sluoksnių: MIPI C-PHY℠ v2.0 arba MIPI D-PHY℠ v2.5. Todėl jo veikimas yra keičiamas pagal juostą.
MIPI kameroje fotoaparato jutiklis fiksuoja ir perduoda vaizdą į CSI-2 pagrindinį kompiuterį. Kai vaizdas perduodamas, jis įdedamas į atmintį kaip atskiri kadrai. Kiekvienas kadras perduodamas virtualiais kanalais. Tada kiekvienas kanalas yra padalintas į eilutes – perduodamas po vieną. Taigi jis leidžia visiškai perduoti vaizdą iš to paties vaizdo jutiklio, bet naudojant kelis pikselių srautus.
MIPI CSI-2 ryšiui naudoja paketus, kuriuose yra duomenų formato ir klaidų taisymo kodo (ECC) funkcijos. Vienas paketas keliauja per D-PHY sluoksnį ir suskaidomas į reikiamą duomenų juostų skaičių. D-PHY veikia didelės spartos režimu ir per kanalą perduoda paketą imtuvui.
Tada CSI-2 imtuvas aprūpintas D-PHY fiziniu sluoksniu, kad būtų galima išgauti ir iššifruoti paketą. Procesas kartojamas kadras po kadro nuo CSI-2 įrenginio iki pagrindinio kompiuterio, naudojant efektyvų ir nebrangų diegimą.
USB sąsaja
TheUSB sąsajadažniausiai tarnauja kaip jungtis tarp dviejų sistemų – fotoaparato ir kompiuterio. Kadangi jis yra gerai žinomas dėl savo „plug-and-play“ galimybių, USB sąsajos pasirinkimas reiškia, kad galite atsisveikinti su brangiu, ilgai trunkančiu kūrimo laiku ir įterptosios vaizdo sąsajos išlaidomis. USB 2.0, senesnė versija, turi didelių techninių apribojimų. Kai technologija pradeda nykti, daugelis jos komponentų tampa nesuderinami. USB 3.0 ir USB 3.1 Gen 1 sąsajos buvo paleistos siekiant įveikti USB 2.0 sąsajos apribojimus.
USB 3.0 (ir USB 3.1 Gen 1) sąsaja sujungia teigiamas skirtingų sąsajų savybes. Tai apima „plug-and-play“ suderinamumą ir mažą procesoriaus apkrovą. Pramoninis USB 3.0 standartas taip pat padidina jo patikimumą didelės raiškos ir didelės spartos kameroms.
Tam reikia minimalios papildomos aparatinės įrangos ir palaiko mažą pralaidumą – iki 40 megabaitų per sekundę. Jo maksimalus pralaidumas yra 480 megabaitų per sekundę. Tai 10 kartų greičiau nei USB 2.0 ir 4 kartus greičiau nei GigE! „Plug-and-play“ funkcija užtikrina, kad įterptuosius regėjimo įrenginius būtų galima lengvai pakeisti, todėl sugadintą fotoaparatą pakeisti paprasta.
USB 3.0 sąsajos apribojimai
Didžiausias trūkumasUSB 3.0sąsaja yra ta, kad negalite paleisti didelės raiškos jutiklių dideliu greičiu. Kitas trūkumas yra tas, kad kabeliu galite naudoti tik iki 5 metrų atstumu nuo pagrindinio procesoriaus. Nors yra ilgesnių kabelių, jie visi turi „stiprintuvus“. Kiekvienu atskiru atveju reikia patikrinti, ar šie kabeliai veikia kartu su pramoninėmis kameromis.
Paskelbimo laikas: 2023-03-22
