MIPI камера наспроти USB камера

MIPI камера наспроти USB камера

Во текот на изминатите неколку години, вградената визија еволуираше од звучен збор до широко усвоена технологија што се користи во индустриските, медицинските, малопродажните, забавните и земјоделските сектори. Со секоја фаза од нејзината еволуција, вградената визија обезбеди значителен раст на бројот на интерфејси на камерата достапни за избор. Сепак, и покрај технолошкиот напредок, MIPI и USB интерфејсите останаа двата најпопуларни типа за повеќето апликации за вградена визија.

 

MIPI интерфејс

MIPI (Mobile Industry Processor Interface) е отворен стандард и спецификација иницирана од Алијансата MIPI за процесори за мобилни апликации.MIPI модули за камеранајчесто се наоѓаат во мобилни телефони и таблети и поддржуваат резолуции со висока дефиниција од повеќе од 5 милиони пиксели. MIPI е поделен на MIPI DSI и MIPI CSI, кои одговараат на стандардите за видео приказ и видео влез, соодветно. Во моментов, модулите за камери MIPI се широко користени во други вградени производи, како што се паметни телефони, рекордери за возење, камери за спроведување на законот, микро камери со висока дефиниција и мрежни камери за надзор.

MIPI Display Serial Interface (MIPI DSI ® ) дефинира сериски интерфејс со голема брзина помеѓу процесорот домаќин и модулот за прикажување. Интерфејсот им овозможува на производителите да интегрираат дисплеи за високи перформанси, мала потрошувачка на енергија и ниски електромагнетни пречки (EMI), додека го намалуваат бројот на пиновите и одржуваат компатибилност помеѓу различни добавувачи. Дизајнерите можат да користат MIPI DSI за да обезбедат брилијантно прикажување на бои за најпребирливите сценарија за слики и видео и да го поддржат преносот на стереоскопска содржина.

 

MIPI е најчесто користениот интерфејс на денешниот пазар за пренос на слика и видео од точка до точка помеѓу камери и уреди домаќини. Може да се припише на леснотијата на користење на MIPI и неговата способност да поддржува широк спектар на апликации со високи перформанси. Доаѓа и опремен со моќни функции како што се 1080p, 4K, 8K и пошироко видео и сликање со висока резолуција.

 

MIPI интерфејсот е идеален избор за апликации како што се уреди за виртуелна реалност поставени на глава, апликации за паметен сообраќај, системи за препознавање гестови, дронови, препознавање лица, безбедност, системи за надзор итн.

 

Интерфејс MIPI CSI-2

Стандардот MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) е интерфејс со високи перформанси, исплатлив и едноставен за користење. MIPI CSI-2 нуди максимален пропусен опсег од 10 Gb/s со четири ленти за податоци за слики - секоја лента може да пренесува податоци до 2,5 Gb/s. MIPI CSI-2 е побрз од USB 3.0 и има сигурен протокол за ракување со видео од 1080p до 8K и повеќе. Покрај тоа, поради ниските трошоци, MIPI CSI-2 има поголем нето пропусен опсег на сликата.

 

Интерфејсот MIPI CSI-2 користи помалку ресурси од процесорот - благодарение на неговите повеќејадрени процесори. Тоа е стандардниот интерфејс за камерата за Raspberry Pi и Jetson Nano. На него се базирани и модулите на камерата Raspberry Pi V1 и V2.

 

Ограничувања на интерфејсот MIPI CSI-2

И покрај тоа што е моќен и популарен интерфејс, MIPI CSI доаѓа со неколку ограничувања. На пример, MIPI камерите се потпираат на дополнителни драјвери за работа. Тоа значи дека има ограничена поддршка за различни сензори за слика освен ако производителите на вградениот систем навистина не се залагаат за тоа!

 

Предности на MIPI:

Интерфејсот MIPI има помалку сигнални линии од интерфејсот DVP. Бидејќи се работи за нисконапонски диференцијален сигнал, генерираните пречки се мали, а способноста против пречки е исто така силна. 800W и пред се користи MIPI интерфејс. Интерфејсот на камерата на паметниот телефон користи MIPI.

 

Како функционира?

Вообичаено, ултра-компактната плоча во системот за видување поддржува MIPI CSI-2 и работи со голем опсег на интелигентни решенија за сензори. Покрај тоа, тој е компатибилен со многу различни процесорски плочи.
MIPI CSI-2 го поддржува физичкиот слој MIPI D-PHY за да комуницира со процесорот за апликации или со системот на чип (SoC). Може да се имплементира на било кој од двата физички слоја: MIPI C-PHY℠ v2.0 или MIPI D-PHY℠ v2.5. Затоа, неговите перформанси се скалабилни според лентата.

Во камерата MIPI, сензорот на камерата снима и пренесува слика до домаќинот CSI-2. Кога сликата се пренесува, таа се става во меморијата како поединечни рамки. Секоја рамка се пренесува преку виртуелни канали. Секој канал потоа се дели на линии - се пренесуваат еден по еден. Оттука, дозволува целосен пренос на слика од истиот сензор за слика - но со повеќе струи на пиксели.

MIPI CSI-2 користи пакети за комуникација кои вклучуваат формат на податоци и функционалност за код за корекција на грешка (ECC). Еден пакет патува низ слојот D-PHY и потоа се дели на бројот на потребните ленти за податоци. D-PHY работи во режим на голема брзина и го пренесува пакетот до приемникот преку каналот.

Потоа, CSI-2 ресиверот е обезбеден со физички слој D-PHY за извлекување и декодирање на пакетот. Процесот се повторува рамка по рамка од уредот CSI-2 до домаќинот преку ефикасна и евтина имплементација.

 

USB интерфејс

НаUSB интерфејсима тенденција да служи како спој помеѓу два системи - камерата и компјутерот. Бидејќи е добро познат по своите можности за приклучување и играње, изборот на USB-интерфејс значи дека можете да се збогувате со скапите, долготрајни времиња на развој и трошоци за вашиот вграден интерфејс за визија. USB 2.0, постарата верзија, има значителни технички ограничувања. Како што технологијата почнува да се намалува, голем број од нејзините компоненти стануваат некомпатибилни. USB 3.0 и USB 3.1 Gen 1 интерфејсите беа лансирани за да се надминат ограничувањата на USB 2.0 интерфејсот.

USB 3.0 интерфејс

Интерфејсот USB 3.0 (и USB 3.1 Gen 1) ги комбинира позитивните карактеристики на различните интерфејси. Тие вклучуваат компатибилност со plug-and-play и мало оптоварување на процесорот. Индустрискиот стандард за визија на USB 3.0 исто така ја зголемува неговата доверливост за камери со висока резолуција и голема брзина.

Потребен е минимален дополнителен хардвер и поддржува низок пропусен опсег - до 40 мегабајти во секунда. Има максимален пропусен опсег од 480 мегабајти во секунда. Ова е 10 пати побрзо од USB 2.0 и 4 пати побрзо од GigE! Неговите можности за приклучување и играње овозможуваат лесно заменување на вградените уреди за видување - што го олеснува заменувањето на оштетената камера.

 

 

Ограничувања на USB 3.0 интерфејсот

Најголемиот недостаток наUSB 3.0интерфејсот е дека не можете да стартувате сензори со висока резолуција со голема брзина. Друг недостаток е тоа што можете да користите кабел само на растојание од 5 метри од процесорот домаќин. Додека се достапни подолги кабли, сите тие се опремени со „бустери“. Колку добро функционираат овие кабли заедно со индустриските камери, треба да се провери за секој поединечен случај.