GMSL vs. MIPI-Kameras: Warum sind GMSL-Kameras besser?

Für Embedded-Vision-Systeme wie Automobile, Robotik und Smart Cities sind Hochgeschwindigkeitskameraschnittstellen mit hoher Bandbreite erforderlich, um große Mengen hochauflösender Videodaten zu verarbeiten und zu übertragen. Obwohl herkömmliche Kameraschnittstellen, wie z. B.MIPI CSI-2, USB 3.0 und GigE, in einigen Anwendungen immer noch eine gute Leistung erbringen, sind nicht ausreichend für Anwendungen, die höhere Datenübertragungsgeschwindigkeiten und -entfernungen erfordern, und das Gleiche gilt für Ethernet und CAN, die zwar häufiger in Automobilen eingesetzt werden, aber nicht die Anforderungen für die Übertragung großer Mengen hochauflösender digitaler Videodaten mit hohen Geschwindigkeiten erfüllen.

Mit dem Fortschritt der Technologie entstand die entsprechende Lösung. Die Serializer/Deserializer (SerDes) Technologie glänzt mit ihrer Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung, der Unterstützung über große Entfernungen und der hervorragenden Leistung, in der Datenkommunikation, Telekommunikation und anderen Anwendungen. Diese serielle Link-Technologie arbeitet zuverlässig in rauen Industrie- und Außenumgebungen und überträgt Daten schnell und mit geringer Latenz. Die Hauptanwendung der SerDes-Technologie besteht darin, die Anzahl der Ein-/Ausgangspins und Verbindungen zu minimieren, indem die Datenübertragung über ein einzelnes Koaxialkabel oder ein Differential-Pair-Kabel ermöglicht wird.

GMSL-Kameras (Gigabit Multimedia Serial Link™) nutzen die GMSL- und GMSL2-Technologie – eine SerDes-Technologie, die Hochgeschwindigkeitsvideo, bidirektionale Steuerdaten und Strom über ein einziges Koaxialkabel überträgt. Im Folgenden werfen wir einen genaueren Blick auf die Unterschiede zwischen der GMSL-Schnittstelle und traditionellen MIPI-Kameraschnittstellen und analysieren deren Kernkompetenzen.

Was ist die GMSL-Schnittstelle?

Die GMSL-Schnittstelle (Gigabit Multimedia Serial Link) ist ein serielles Kommunikationsprotokoll, das für die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung entwickelt wurde, um schnelle, hochauflösende Videos sowie Stromversorgung und bidirektionale Steuerungsdaten für Robotik und fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS) mit den Eigenschaften einer Mehrzweck- und Energiesparschnittstelle bereitzustellen.

Die GMSL-Technologie wandelt Daten auf der Senderseite über einen Serializer in einen seriellen Stream um und wandelt den seria+l-Stream auf der Empfängerseite über einen Deserializer wieder in parallele Daten zur weiteren Verarbeitung um. Dieses effiziente Datenübertragungsverfahren ist in der Lage, Videodaten mit Geschwindigkeiten von bis zu 6 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s) zu übertragen.

Die Familie der GMSL-Schnittstellen umfasst Serialisierer und Deserialisierer für verschiedene Schnittstellen wie HDMI, CSI-2, DSI, asymmetrisches DSI, eDP, oLDI und einfaches/doppeltes/vierfaches GMSL1/GMSL2, die entweder am Eingang oder am Ausgang verwendet werden können. Die GMSL-Schnittstelle ist so konzipiert, dass sie die Übertragung von Daten über ein einzelnes Koaxialkabel oder ein differentielles Kabelpaar (z. B. STP, SPP usw.) ermöglicht. Die GMSL-Schnittstelle ist so konzipiert, dass Daten über ein einzelnes Koaxialkabel oder ein Differential-Pair-Kabel (z. B. STP, SPP usw.) übertragen werden können, wodurch die Anzahl der Ein-/Ausgangspins und -verbindungen reduziert wird, während die Datenintegrität und die geringe Latenz erhalten bleiben. Wir haben die GMSL-Kamera schon einmal vorgestellt, Interessierte können sehenDieser Artikel.

Eine Einführung in die MIPI-Kameraschnittstelle

MIPI (Mobile Industry Processor Interface) ist ein serielles Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsprotokoll, das für mobile Geräte entwickelt wurde und hauptsächlich in Geräten wie Smartphones verwendet wird. Die MIPI-Schnittstelle umfasst eine Vielzahl von Standardschnittstellentypen, einschließlich MIPI CSI-2, einer Schnittstelle, die speziell für Kameras entwickelt wurde, um Bild- und Videodaten zwischen demKamera-Modulund andere Host-Computer. Die hocheffiziente Übertragungsfähigkeit des MIPI CSI-2 kann eine maximale Bandbreite von 6 Gbit/s pro Sekunde mit tatsächlichen Übertragungsraten von bis zu 5 Gbit/s bereitstellen.

Die zahlreichen Hochgeschwindigkeits-Datenleitungen des MIPI CSI-25 sind so konzipiert, dass sie den Bildsensor mit dem eingebetteten Motherboard verbinden und so die Steuerung und Verarbeitung von Bilddaten ermöglichen, um ein vollständiges Bilderfassungs-Synergiesystem zu bilden. Die Standard-Verbindungslänge des MIPI CSI-2 ist jedoch auf 30 cm begrenzt, was die Flexibilität in bestimmten Szenarien stark einschränkt.

Vorteile der GMSL-Schnittstelle gegenüber MIPI-Kameraschnittstellen

1. Übertragungsreichweite:Die GMSL SerDes-Technologie unterstützt eine Übertragungsdistanz von 15 m, was ein überwältigender Vorteil gegenüber den 30 cm der MIPI CSI-2-Schnittstelle ist.
2. EMI/EMV-Leistung:Die GMSL-Schnittstelle verbessert die EMI-Leistung der Verbindung durch programmierbare Ausgänge und Spread-Spectrum-Funktionen und erfordert keinen externen Spread-Spectrum-Takt. GMSL für die Steuerung der Kanal-EMV-Toleranz, die für den High-Immunity-Modus (HIM) entwickelt wurde, um die Zuverlässigkeit von Überwachungskameras zu erhöhen.
3. Automatischer Antrag auf erneute Übertragung (ARQ):GMSL verwendet die ARQ-Methode, um die Zuverlässigkeit der Datenübertragung zu gewährleisten. Die Richtigkeit der Daten wird durch eine automatische Rückübertragung bei der Annahme der Daten sichergestellt. In GMSL2 wird ARQ in Verbindung mit zyklischen Redundanzprüfungen (CRC) verwendet, um zu erkennen, ob ein Paket empfangen wurde oder nicht, was die Robustheit der kritischen Steuerungsfunktionen des Systems verbessert.
4. Abwärtskompatibilität:Die GMSL-Schnittstelle unterstützt die Abwärtskompatibilität, so dass neuere Versionen auf älteren Schnittstellen arbeiten können, wenn auch mit Einschränkungen.
5. Unterstützung für virtuelle Kanäle:Die Unterstützung virtueller Kanäle ermöglicht es der SerDes-Architektur, die Erfassung mit mehreren Kameras zu implementieren. Der GMSL-Deserializer kann die Decodierung von bis zu 16 virtuellen Kanälen unterstützen, und virtuelle Kanäle werden auch von MIPI CSI-2 und CSI-3 unterstützt.
6. Kompatible Plattformen:Die GMSL-Kamera bietet standardmäßige Unterstützung für NVIDIA® Jetson-Entwicklungskits™ und die Rogue-, Rudi-AGX- und Rudi NX-Plattformen von Connect Tech, die auf dem Jetson Xavier™ NX basieren, um das Prototyping und die Bereitstellung von Bildverarbeitungsprodukten zu beschleunigen.

Schlussfolgerung

Was die Ergebnisse betrifft, so ist die GMSL zwar heute die am weitesten verbreitete Kameraschnittstelle die USB-Kameraschnittstelle, aber in den meisten Fällen ist die GMSL definitiv die Kameraschnittstelle der Wahl für Embedded-Vision-Systeme wie Robotik, ADAS, intelligente Transportsysteme usw. Die GMSL-Kameraschnittstelle bietet dank dieser längeren Übertragungsdistanz und stabiler, hochauflösender Bild-Video-Daten eine bessere Unterstützung für bestimmte Domänen. Unterstützung von Anwendungen.

Sinoseen verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von Kameras und kann Ihnen die professionellste Beratung und Unterstützung bieten, um Ihre Anwendungsanforderungen zu verstehen und Ihnen das Beste zu bietenGeeignete Embedded-Vision-Lösung. Nehmen Sie gerne Kontakt mit uns auf.