Cámaras GMSL vs. MIPI: ¿por qué son mejores las cámaras GMSL?

En el caso de los sistemas de visión integrados, como la automoción, la robótica y las ciudades inteligentes, se requieren interfaces de cámara de alta velocidad y gran ancho de banda para procesar y transmitir grandes cantidades de datos de vídeo de alta resolución. Aunque las interfaces de cámara tradicionales, comoMIPI CSI-2, USB 3.0 y GigE, todavía funcionan bien en algunas aplicaciones, no son suficientes para aplicaciones que requieren velocidades y distancias de transmisión de datos más altas, y lo mismo ocurre con Ethernet y CAN, que, aunque se usan con más frecuencia en automóviles, no cumplen con los requisitos para transmitir grandes cantidades de datos de video digital de alta resolución a altas velocidades.

Con el avance de la tecnología, surgió la solución correspondiente. Tecnología de serializador / deserializador (SerDes) con su transmisión de datos de alta velocidad, soporte de larga distancia y excelente rendimiento, en la comunicación de datos, telecomunicaciones y otras aplicaciones para brillar. Esta tecnología de enlace en serie funciona de forma fiable en entornos industriales y exteriores hostiles, transfiriendo datos rápidamente con baja latencia. La aplicación principal de la tecnología SerDes es minimizar el número de pines de entrada/salida e interconexiones al proporcionar transmisión de datos a través de un solo cable coaxial o cable de par diferencial.

Las cámaras Gigabit Multimedia Serial Link™ (GMSL) utilizan la tecnología GMSL y GMSL2, una tecnología SerDes que transmite video de alta velocidad, datos de control bidireccional y energía a través de un solo cable coaxial. A continuación, analizamos más de cerca las diferencias entre la interfaz GMSL y las interfaces de cámara MIPI tradicionales y analizamos sus competencias principales.

¿Qué es la interfaz GMSL?

La interfaz Gigabit Multimedia Serial Link (GMSL) es un protocolo de comunicación en serie diseñado para la transferencia de datos de alta velocidad para proporcionar vídeo de alta velocidad y alta resolución, así como datos de control de potencia y bidireccionales para robótica y sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) con las características de una interfaz multipropósito y de bajo consumo.

La tecnología GMSL convierte los datos en un flujo en serie en el lado del transmisor a través de un serializador y convierte el flujo en serie + l en datos paralelos en el lado del receptor a través de un deserializador para su posterior procesamiento. Este eficiente método de transferencia de datos es capaz de transmitir datos de vídeo a velocidades de hasta 6 gigabits por segundo (Gb/s).

La familia de interfaces GMSL incluye serializadores y deserializadores para diferentes interfaces como HDMI, CSI-2, DSI, DSI asimétrico, eDP, oLDI y GMSL1/GMSL2 simple/doble/cuádruple, que se pueden utilizar tanto en la entrada como en la salida. la interfaz GMSL está diseñada para permitir la transmisión de datos a través de un solo cable coaxial o un par de cables diferenciales (por ejemplo, STP, SPP, etc.) La interfaz GMSL está diseñada para permitir que los datos se transmitan a través de un solo cable coaxial o cable de par diferencial (por ejemplo, STP, SPP, etc.), reduciendo así el número de pines de entrada/salida e interconexiones, al tiempo que mantiene la integridad de los datos y la baja latencia. Hemos introducido la cámara GMSL antes, los interesados pueden verEste artículo.

Introducción a la interfaz de la cámara MIPI

MIPI (Mobile Industry Processor Interface) es un protocolo de comunicación en serie de alta velocidad diseñado para dispositivos móviles y utilizado principalmente en dispositivos como teléfonos inteligentes. La interfaz MIPI abarca una variedad de tipos de interfaz estándar, incluido MIPI CSI-2, que es una interfaz diseñada específicamente para que las cámaras transfieran datos de imagen y video entre elMódulo de cámaray otros ordenadores host. La capacidad de transferencia altamente eficiente de MIPI CSI-2 puede proporcionar un ancho de banda máximo de 6 Gb por segundo, con velocidades de transmisión reales de hasta 5 Gb/s.

Las múltiples líneas de datos de alta velocidad del MIPI CSI-25 están diseñadas para conectar el sensor de imagen a la placa base integrada, lo que permite el control y el procesamiento de datos de imagen para formar un sistema completo de sinergia de captura de imágenes. Sin embargo, la longitud de conexión estándar de MIPI CSI-2 está limitada a 30 cm, lo que limita en gran medida la flexibilidad en ciertos escenarios.

Ventajas de la interfaz GMSL sobre las interfaces de cámara MIPI

1. Distancia de transmisión:La tecnología SerDes de GMSL admite una distancia de transmisión de 15 M, lo que supone una ventaja abrumadora sobre los 30 cm de la interfaz MIPI CSI-2.
2. Rendimiento EMI/EMC:La interfaz GMSL mejora el rendimiento EMI del enlace a través de salidas programables y capacidades de espectro ensanchado, y no requiere un reloj de espectro ensanchado externo. GMSL para el control de la tolerancia EMC del canal diseñado para el modo de alta inmunidad (HIM) para mejorar la fiabilidad de las cámaras de seguridad.
3. Solicitud de retransmisión automática (ARQ):GMSL utiliza el método ARQ para garantizar la fiabilidad de la transmisión de datos. La exactitud de los datos está garantizada por la retransmisión automática cuando se aceptan los datos. En GMSL2, ARQ se utiliza junto con las comprobaciones de redundancia cíclica (CRC) para detectar si se ha recibido un paquete o no, lo que mejora la robustez de las funciones de control críticas del sistema.
4. Retrocompatibilidad:La interfaz GMSL admite compatibilidad con versiones anteriores, lo que permite que las versiones más recientes funcionen en interfaces más antiguas, aunque con limitaciones.
5. Soporte de canal virtual:La compatibilidad con canales virtuales permite que la arquitectura SerDes implemente la captura multicámara. el deserializador GMSL puede admitir la decodificación de hasta 16 canales virtuales, y los canales virtuales también son compatibles con MIPI CSI-2 y CSI-3.
6. Plataformas compatibles:La cámara GMSL proporciona soporte listo para usar para los kits de desarrollo NVIDIA® Jetson™ y las plataformas Rogue, Rudi-AGX y Rudi NX de Connect Tech, que se basan en el Jetson Xavier™ NX, para acelerar la creación de prototipos y la implementación de productos de visión.

Conclusión

En cuanto a los resultados, aunque la interfaz de cámara más utilizada hoy en día es la interfaz de cámara USB, en la mayoría de los casos la GMSL es definitivamente la interfaz de cámara elegida para sistemas de visión embebidos como robótica, ADAS, sistemas de transporte inteligentes, etc. La interfaz de la cámara GMSL ofrece un mejor soporte para dominios específicos gracias a esta mayor distancia de transmisión y a los datos de vídeo de imagen estables y de alta resolución. Soporte de aplicaciones.

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