Camera MIPI VS Camera USB

Việc lựa chọn giao diện phù hợp nhất phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Và MIPI và USB vẫn là hai trong số những giao diện máy ảnh phổ biến nhất. Thực hiện hành trình chuyên sâu vào thế giới giao diện MIPI và USB và so sánh từng tính năng.

Trong vài năm qua, tầm nhìn nhúng đã phát triển từ một từ thông dụng thành một công nghệ được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp, y tế, bán lẻ, giải trí và nông nghiệp. Với mỗi giai đoạn phát triển của nó, tầm nhìn nhúng đã đảm bảo sự tăng trưởng đáng kể về số lượng giao diện máy ảnh có sẵn để lựa chọn. Tuy nhiên, bất chấp những tiến bộ công nghệ, giao diện MIPI và USB vẫn là hai loại phổ biến nhất cho phần lớn các ứng dụng thị giác nhúng.

Việc lựa chọn giao diện phù hợp nhất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như yêu cầu về tốc độ khung hình/băng thông, độ phân giải, độ tin cậy truyền dữ liệu, độ dài cáp, độ phức tạp và – tất nhiên – tổng chi phí. Trong bài viết này, chúng tôi xem xét chi tiết cả hai giao diện để hiểu rõ hơn về khả năng và hạn chế của chúng.

Mô-đun máy ảnh 720P

Cái nhìn sâu hơn về giao diện MIPI và USB

 

Máy ảnh MIPI không là gì ngoài mộtmô-đun máy ảnhhoặc hệ thống sử dụng giao diện MIPI để truyền hình ảnh từ máy ảnh sang nền tảng máy chủ. Để so sánh, camera USB sử dụng giao diện USB để truyền dữ liệu. Bây giờ, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu các loại giao diện MIPI và USB khác nhau cũng như nơi chúng được sử dụng.

Giao diện MIPI

MIPI là giao diện được sử dụng phổ biến nhất trên thị trường hiện nay để truyền hình ảnh và video điểm-điểm giữa máy ảnh và thiết bị chủ. Điều này có thể là do tính dễ sử dụng của MIPI và khả năng hỗ trợ nhiều ứng dụng hiệu suất cao. Nó cũng được trang bị các tính năng mạnh mẽ như 1080p, 4K, 8K và hơn thế nữa là video và hình ảnh độ phân giải cao.

Giao diện MIPI là sự lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng như thiết bị thực tế ảo gắn trên đầu, ứng dụng giao thông thông minh, hệ thống nhận dạng cử chỉ, máy bay không người lái, nhận dạng khuôn mặt, an ninh, hệ thống giám sát, v.v.

 

Giao diện MIPI CSI-2

Tiêu chuẩn MIPI CSI-2 (Giao diện nối tiếp camera MIPI thế hệ thứ 2) là giao diện hiệu suất cao, tiết kiệm chi phí và dễ sử dụng. MIPI CSI-2 cung cấp băng thông tối đa 10 Gb/s với bốn làn dữ liệu hình ảnh – mỗi làn có khả năng truyền dữ liệu lên tới 2,5 Gb/s. MIPI CSI-2 nhanh hơn USB 3.0 và có giao thức đáng tin cậy để xử lý video từ 1080p đến 8K trở lên. Ngoài ra, nhờ chi phí thấp, MIPI CSI-2 có băng thông hình ảnh mạng cao hơn.

Giao diện MIPI CSI-2 sử dụng ít tài nguyên hơn từ CPU – nhờ bộ xử lý đa lõi. Đây là giao diện camera mặc định cho Raspberry Pi và Jetson Nano. Mô-đun máy ảnh Raspberry Pi V1 và V2 cũng dựa trên nó.

Mô-đun máy ảnh USB 5MP

Hạn chế của giao diện MIPI CSI-2

Mặc dù là một giao diện mạnh mẽ và phổ biến nhưng MIPI CSI vẫn có một số hạn chế. Ví dụ: camera MIPI dựa vào trình điều khiển bổ sung để hoạt động. Điều đó có nghĩa là có sự hỗ trợ hạn chế cho các cảm biến hình ảnh khác nhau trừ khi các nhà sản xuất hệ thống nhúng thực sự thúc đẩy điều đó!

Giao diện USB

Giao diện USB có xu hướng đóng vai trò là điểm nối giữa hai hệ thống – máy ảnh và PC. Vì nó nổi tiếng với khả năng cắm và chạy nên việc chọn giao diện USB có nghĩa là bạn có thể nói lời tạm biệt với thời gian và chi phí phát triển tốn kém, kéo dài cho giao diện thị giác nhúng của mình. USB 2.0, phiên bản cũ hơn, có những hạn chế kỹ thuật đáng kể. Khi công nghệ bắt đầu suy giảm, một số thành phần của nó trở nên không tương thích. Giao diện USB 3.0 và USB 3.1 Gen 1 được ra mắt nhằm khắc phục những hạn chế của Giao diện USB 2.0.

>> Mua mô-đun máy ảnh USB của chúng tôi tại đây

Giao diện USB 3.0

Giao diện USB 3.0 (và USB 3.1 Gen 1) kết hợp các tính năng tích cực của các giao diện khác nhau. Chúng bao gồm khả năng tương thích plug-and-play và tải CPU thấp. Tiêu chuẩn công nghiệp tầm nhìn của USB 3.0 cũng tăng độ tin cậy cho máy ảnh có độ phân giải cao và tốc độ cao.

Nó yêu cầu phần cứng bổ sung tối thiểu và hỗ trợ băng thông thấp – lên tới 40 megabyte mỗi giây. Nó có băng thông tối đa 480 megabyte mỗi giây. Tốc độ này nhanh hơn 10 lần so với USB 2.0 và nhanh hơn 4 lần so với GigE! Khả năng cắm và chạy của nó đảm bảo rằng các thiết bị thị giác nhúng có thể được thay thế một cách dễ dàng – giúp việc thay thế máy ảnh bị hỏng trở nên dễ dàng.

Hạn chế của giao diện USB 3.0

Nhược điểm lớn nhất của giao diện USB 3.0 là bạn không thể chạy các cảm biến có độ phân giải cao ở tốc độ cao. Một nhược điểm khác là bạn chỉ có thể sử dụng cáp ở khoảng cách tối đa 5 mét tính từ bộ xử lý chủ. Mặc dù có sẵn các loại cáp dài hơn nhưng chúng đều được trang bị “bộ tăng tốc”. Phải kiểm tra xem các loại cáp này hoạt động tốt như thế nào khi kết hợp với camera công nghiệp trong từng trường hợp riêng lẻ.

Camera MIPI và Camera USB – so sánh tính năng theo tính năng

 

Đặc trưng	USB 3.0	MIPI CSI-2
Tính khả dụng trên SoC	Trên SoC cao cấp	Nhiều (Thường có 6 làn)
Băng thông	400 MB/giây	320 MB/s/làn 1280 MB/s (với 4 làn)*
Chiều dài cáp	< 5 mét	<30cm
Yêu cầu về không gian	Cao	Thấp
Cắm và chạy	Được hỗ trợ	Không được hỗ trợ
Chi phí phát triển	Thấp	Trung bình đến cao

Chúng tôi lànhà cung cấp Mô-đun máy ảnh USB. Nếu bạn quan tâm đến sản phẩm của chúng tôi, vui lòngliên hệ với chúng tôi bây giờ!