Caméras GMSL vs MIPI : pourquoi les caméras GMSL sont-elles meilleures ?

Pour les systèmes de vision embarqués tels que l’automobile, la robotique et les villes intelligentes, des interfaces de caméra à haut débit et à large bande passante sont nécessaires pour traiter et transmettre de grandes quantités de données vidéo haute résolution. Bien que les interfaces de caméra traditionnelles, telles queMIPI CSI-2, l’USB 3.0 et le GigE, fonctionnent encore bien dans certaines applications, ils ne sont pas suffisants pour les applications nécessitant des vitesses et des distances de transmission de données plus élevées, et il en va de même pour Ethernet et CAN, qui, bien qu’utilisés plus souvent dans les automobiles, ne répondent pas aux exigences de transmission de grandes quantités de données vidéo numériques haute résolution à des vitesses élevées.

Avec les progrès de la technologie, la solution correspondante a vu le jour. La technologie Serializer/Deserializer (SerDes) avec sa transmission de données à haut débit, son support longue distance et ses excellentes performances, dans la communication de données, les télécommunications et d’autres applications à briller. Cette technologie de liaison série fonctionne de manière fiable dans les environnements industriels et extérieurs difficiles, transférant les données rapidement avec une faible latence. L’application principale de la technologie SerDes est de minimiser le nombre de broches d’entrée/sortie et d’interconnexions en assurant la transmission de données sur un seul câble coaxial ou un câble à paire différentielle.

Les caméras Gigabit Multimedia Serial Link™ (GMSL) utilisent les technologies GMSL et GMSL2, une technologie SerDes qui transmet des vidéos haute vitesse, des données de contrôle bidirectionnelles et l’alimentation via un seul câble coaxial. Ci-dessous, nous examinons de plus près les différences entre l’interface GMSL et les interfaces de caméra MIPI traditionnelles et analysons leurs compétences clés.

Qu’est-ce que l’interface GMSL ?

L’interface Gigabit Multimedia Serial Link (GMSL) est un protocole de communication série conçu pour le transfert de données à haut débit afin de fournir des vidéos haute vitesse et haute résolution ainsi que des données d’alimentation et de contrôle bidirectionnel pour la robotique et les systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS) avec les caractéristiques d’une interface polyvalente et à faible consommation.

La technologie GMSL convertit les données en un flux série côté émetteur via un sérialiseur et reconvertit le flux seria+l en données parallèles côté récepteur via un désérialiseur pour un traitement ultérieur. Cette méthode de transfert de données efficace est capable de transmettre des données vidéo à des vitesses allant jusqu’à 6 gigabits par seconde (Gb/s).

La famille d’interfaces GMSL comprend des sérialiseurs et des désérialiseurs pour différentes interfaces telles que HDMI, CSI-2, DSI, ASYMMETRIC DSI, eDP, oLDI et simple/double/quadruple GMSL1/GMSL2, qui peuvent être utilisés à l’entrée ou à la sortie. l’interface GMSL est conçue pour permettre la transmission de données sur un seul câble coaxial ou une paire de câbles différentiels (par exemple STP, SPP, etc.) L’interface GMSL est conçue pour permettre la transmission de données via un seul câble coaxial ou un câble à paire différentielle (par exemple, STP, SPP, etc.), réduisant ainsi le nombre de broches d’entrée/sortie et d’interconnexions tout en préservant l’intégrité des données et une faible latence. Nous avons déjà présenté la caméra GMSL, les intéressés peuvent voirCet article.

Une introduction à l’interface de la caméra MIPI

MIPI (Mobile Industry Processor Interface) est un protocole de communication série à haut débit conçu pour les appareils mobiles et utilisé principalement dans des appareils tels que les smartphones. L’interface MIPI englobe une variété de types d’interfaces standard, y compris MIPI CSI-2, qui est une interface conçue spécifiquement pour les caméras afin de transférer des données d’image et de vidéo entre lemodule de caméraet d’autres ordinateurs hôtes. La capacité de transfert très efficace de MIPI CSI-2 peut fournir une bande passante maximale de 6 Gbit/s par seconde, avec des débits de transmission réels allant jusqu’à 5 Gbit/s.

Les multiples lignes de données à haut débit du MIPI CSI-25 sont conçues pour connecter le capteur d’image à la carte mère intégrée, ce qui permet le contrôle et le traitement des données d’image pour former un système complet de synergie de capture d’image. Cependant, la longueur de connexion standard MIPI CSI-2 est limitée à 30 cm, ce qui limite considérablement la flexibilité dans certains scénarios.

Avantages de l’interface GMSL par rapport aux interfaces de caméra MIPI

1. Distance de transmission :La technologie GMSL SerDes prend en charge une distance de transmission de 15 M, ce qui constitue un avantage considérable par rapport aux 30 CM de l’interface MIPI CSI-2.
2. Performances EMI/CEM :L’interface GMSL améliore les performances EMI de la liaison grâce à des sorties programmables et à des capacités d’étalement du spectre, et ne nécessite pas d’horloge externe à étalement du spectre. GMSL pour le contrôle de la tolérance CEM du canal conçu pour le mode haute immunité (HIM) afin d’améliorer la fiabilité des caméras de sécurité.
3. Demande de retransmission automatique (ARQ) :GMSL utilise la méthode ARQ pour assurer la fiabilité de la transmission des données. L’exactitude des données est assurée par la retransmission automatique lorsque les données sont acceptées. Dans GMSL2, ARQ est utilisé conjointement avec les contrôles de redondance cyclique (CRC) pour détecter si un paquet a été reçu ou non, ce qui améliore la robustesse des fonctions de contrôle critiques du système.
4. Compatibilité descendante:L’interface GMSL prend en charge la rétrocompatibilité, ce qui permet aux nouvelles versions de fonctionner sur des interfaces plus anciennes, bien qu’avec des limitations.
5. Prise en charge du canal virtuel :La prise en charge du canal virtuel permet à l’architecture SerDes de mettre en œuvre la capture multi-caméras. le désérialiseur GMSL peut prendre en charge le décodage jusqu’à 16 canaux virtuels, et les canaux virtuels sont également pris en charge par MIPI CSI-2 et CSI-3.
6. Plates-formes compatibles :La caméra GMSL fournit une prise en charge prête à l’emploi des kits de développement NVIDIA® Jetson™ et des plates-formes Rogue, Rudi-AGX et Rudi NX de Connect Tech, qui sont basées sur le Jetson Xavier™ NX, afin d’accélérer le prototypage et le déploiement de produits de vision.

Conclusion

En ce qui concerne les résultats, bien que l’interface de caméra la plus utilisée aujourd’hui soit l’interface de caméra USB, dans la plupart des cas, la GMSL est définitivement l’interface de caméra de choix pour les systèmes de vision embarqués tels que la robotique, les ADAS, les systèmes de transport intelligents, etc. L’interface de la caméra GMSL offre une meilleure prise en charge de domaines spécifiques grâce à cette distance de transmission plus longue et à des données vidéo d’image stables et haute résolution. support applicatif.

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