MIPI Camera kumpara sa USB Camera

MIPI Camera kumpara sa USB Camera

Sa nakalipas na ilang taon, ang naka-embed na pananaw ay nagbago mula sa isang buzzword tungo sa isang malawakang pinagtibay na teknolohiya na ginagamit sa mga sektor ng industriya, medikal, retail, entertainment, at pagsasaka.Sa bawat yugto ng ebolusyon nito, tiniyak ng naka-embed na vision ang isang makabuluhang paglaki sa bilang ng mga interface ng camera na magagamit upang pumili mula sa.Gayunpaman, sa kabila ng mga pagsulong sa teknolohiya, ang mga interface ng MIPI at USB ay nanatiling dalawang pinakasikat na uri para sa karamihan ng mga naka-embed na application ng paningin.

 

Interface ng MIPI

Ang MIPI (Mobile Industry Processor Interface) ay isang bukas na pamantayan at isang detalye na pinasimulan ng MIPI Alliance para sa mga mobile application processor.Mga module ng camera ng MIPIay karaniwang matatagpuan sa mga mobile phone at tablet, at sumusuporta sa mga high-definition na resolution na higit sa 5 milyong pixel.Ang MIPI ay nahahati sa MIPI DSI at MIPI CSI, na tumutugma sa mga pamantayan ng pagpapakita ng video at pag-input ng video, ayon sa pagkakabanggit.Sa kasalukuyan, malawakang ginagamit ang mga module ng MIPI camera sa iba pang mga naka-embed na produkto, tulad ng mga smartphone, mga recorder sa pagmamaneho, mga camera na nagpapatupad ng batas, mga high-definition na micro camera, at mga network surveillance camera.

Ang MIPI Display Serial Interface (MIPI DSI ® ) ay tumutukoy sa isang high-speed serial interface sa pagitan ng isang host processor at isang display module.Ang interface ay nagbibigay-daan sa mga tagagawa na isama ang mga display para sa mataas na pagganap, mababang paggamit ng kuryente, at mababang electromagnetic interference (EMI), habang binabawasan ang bilang ng pin at pinapanatili ang pagiging tugma sa pagitan ng iba't ibang mga supplier.Maaaring gamitin ng mga taga-disenyo ang MIPI DSI upang magbigay ng matingkad na pag-render ng kulay para sa pinaka-hinihingi na mga sitwasyon ng larawan at video at suportahan ang paghahatid ng stereoscopic na nilalaman.

 

Ang MIPI ay ang pinakakaraniwang ginagamit na interface sa merkado ngayon para sa point-to-point na imahe at paghahatid ng video sa pagitan ng mga camera at host device.Maaari itong maiugnay sa kadalian ng paggamit ng MIPI at ang kakayahang suportahan ang isang malawak na hanay ng mga application na may mataas na pagganap.Nilagyan din ito ng malalakas na feature gaya ng 1080p, 4K, 8K at higit pa sa video at high-resolution na imaging.

 

Ang interface ng MIPI ay isang mainam na pagpipilian para sa mga application tulad ng mga virtual reality device na naka-mount sa ulo, mga application ng matalinong trapiko, mga sistema ng pagkilala sa kilos, drone, pagkilala sa mukha, seguridad, mga sistema ng pagsubaybay, atbp.

 

Interface ng MIPI CSI-2

Ang pamantayan ng MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) ay isang high-performance, cost-effective, at simple-to-use na interface.Nag-aalok ang MIPI CSI-2 ng maximum bandwidth na 10 Gb/s na may apat na image data lane – bawat lane ay may kakayahang maglipat ng data hanggang 2.5 Gb/s.Ang MIPI CSI-2 ay mas mabilis kaysa sa USB 3.0 at may maaasahang protocol upang pangasiwaan ang video mula 1080p hanggang 8K at higit pa.Bilang karagdagan, dahil sa mababang overhead nito, ang MIPI CSI-2 ay may mas mataas na net image bandwidth.

 

Ang interface ng MIPI CSI-2 ay gumagamit ng mas kaunting mga mapagkukunan mula sa CPU – salamat sa mga multi-core na processor nito.Ito ang default na interface ng camera para sa Raspberry Pi at Jetson Nano.Nakabatay din dito ang module ng camera ng Raspberry Pi na V1 at V2.

 

Mga Limitasyon ng MIPI CSI-2 Interface

Kahit na ito ay isang malakas at sikat na interface, ang MIPI CSI ay may ilang mga limitasyon.Halimbawa, ang mga MIPI camera ay umaasa sa mga karagdagang driver para gumana.Nangangahulugan ito na may limitadong suporta para sa iba't ibang mga sensor ng imahe maliban kung talagang itinutulak ito ng mga tagagawa ng naka-embed na system!

 

Mga Bentahe ng MIPI:

Ang MIPI interface ay may mas kaunting mga linya ng signal kaysa sa DVP interface.Dahil ito ay isang signal na may mababang boltahe na kaugalian, maliit ang nabuong interference, at malakas din ang kakayahan sa anti-interference.800W at higit sa lahat ay gumagamit ng MIPI interface.Ang interface ng smartphone camera ay gumagamit ng MIPI.

 

Paano ito gumagana?

Karaniwan, ang ultra-compact na board sa isang vision system ay sumusuporta sa MIPI CSI-2 at gumagana sa isang mataas na hanay ng mga intelligent na solusyon sa sensor.Bukod dito, ito ay katugma sa maraming iba't ibang mga CPU board.
Sinusuportahan ng MIPI CSI-2 ang pisikal na layer ng MIPI D-PHY upang makipag-ugnayan sa processor ng application o System on a Chip (SoC).Maaari itong ipatupad sa alinman sa dalawang pisikal na layer: MIPI C-PHY℠ v2.0 o MIPI D-PHY℠ v2.5.Samakatuwid, ang pagganap nito ay lane-scalable.

Sa isang MIPI camera, ang camera sensor ay kumukuha at nagpapadala ng isang imahe sa CSI-2 host.Kapag ang imahe ay ipinadala, ito ay inilalagay sa memorya bilang indibidwal na mga frame.Ang bawat frame ay ipinapadala sa pamamagitan ng mga virtual na channel.Ang bawat channel ay nahahati sa mga linya - ipinadala nang paisa-isa.Samakatuwid, pinapayagan nito ang kumpletong paghahatid ng imahe mula sa parehong sensor ng imahe - ngunit may maraming mga stream ng pixel.

Gumagamit ang MIPI CSI-2 ng mga packet para sa komunikasyon na may kasamang format ng data at pagpapagana ng error correction code (ECC).Ang isang packet ay naglalakbay sa D-PHY layer at pagkatapos ay nahahati sa bilang ng mga kinakailangang data lane.Gumagana ang D-PHY sa high-speed mode at ipinapadala ang packet sa receiver sa pamamagitan ng channel.

Pagkatapos, ang CSI-2 receiver ay binibigyan ng pisikal na layer ng D-PHY upang kunin at i-decode ang packet.Ang proseso ay paulit-ulit na frame by frame mula sa CSI-2 device hanggang sa host sa pamamagitan ng mahusay at murang pagpapatupad.

 

USB Interface

AngUSB interfacemay posibilidad na magsilbing junction sa pagitan ng dalawang system – ang camera at ang PC.Dahil kilala ito sa mga kakayahan nitong plug-and-play, ang pagpili sa USB interface ay nagpapahiwatig na maaari kang magpaalam sa mahal, magugunaw na mga oras ng pag-unlad at gastos para sa iyong naka-embed na vision interface.Ang USB 2.0, ang mas lumang bersyon, ay may makabuluhang teknikal na limitasyon.Habang nagsisimulang lumiit ang teknolohiya, nagiging hindi magkatugma ang ilang bahagi nito.Ang USB 3.0 at ang USB 3.1 Gen 1 na mga interface ay inilunsad upang malampasan ang mga limitasyon ng USB 2.0 Interface.

USB 3.0 Interface

Pinagsasama ng interface ng USB 3.0 (at USB 3.1 Gen 1) ang mga positibong feature ng iba't ibang interface.Kabilang dito ang plug-and-play compatibility at mababang CPU load.Ang vision industrial standard ng USB 3.0 ay nagdaragdag din sa pagiging maaasahan nito para sa mga high-resolution at high-speed na camera.

Nangangailangan ito ng kaunting karagdagang hardware at sumusuporta sa mababang bandwidth – hanggang 40 megabytes bawat segundo.Mayroon itong maximum na bandwidth na 480 megabytes bawat segundo.Ito ay 10 beses na mas mabilis kaysa sa USB 2.0 at 4 na beses na mas mabilis kaysa sa GigE!Tinitiyak ng mga plug-and-play na kakayahan nito na ang mga naka-embed na vision device ay madaling mapalitan – ginagawa itong madaling palitan ang isang nasirang camera.

 

 

Mga Limitasyon ng USB 3.0 Interface

Ang pinakamalaking kawalan ngUSB 3.0interface ay hindi ka maaaring magpatakbo ng mga sensor na may mataas na resolution sa mataas na bilis.Ang isa pang pagbagsak ay maaari ka lamang gumamit ng cable hanggang sa layong 5 metro mula sa host processor.Habang magagamit ang mga mas mahabang cable, lahat sila ay nilagyan ng "mga booster".Kung gaano kahusay na gumagana ang mga cable na ito kasama ng mga pang-industriyang camera ay kailangang suriin para sa bawat indibidwal na kaso.