Mi az az UVC kamera? Kezdők útmutatója

Az beágyazott látás területén a UVC kamerek (USB Video Class) sok beágyazott látási eszköz számára váltottak a legjobb opciókra, amelyek magas sávszélességűek, megbízhatóak és könnyen integrálhatóak.
UVC kamerekUSB kamerekamelyek megfelelnek az UVC szabványnak, amely „USB video class” rövidítésével hivatkozott, egy szabványos protokoll, amely lehetővé teszi a különböző eszközök közötti zökkenőmentes kompatibilitást anélkül, hogy telepíteni kellene további programokat. Ezért ezeket a kamerákat széles körben használják, például hozzáférés-ellenőrzési rendszerekben, növekményvalóságban és orvosi képfeldolgozásban.
Ebben a cikkben további részleteket fogunk megismerni az uvc és az uvc kameralapú rendszerek alapjairól és előnyeiről, valamint összehasonlítjuk az UVC és MIPI különbségeit.

Mi az UVC protokoll?

Az USB Video Class (UVC) protokoll egy szabvány a videóadatok átvitelére USB csatlakozáson keresztül. Egy olyan protokoll, amelyet az USB Implementers Forum (USB-IF) fejlesztett ki, és amelynek fő célja a videós digitális kameraeszközök és a számítógépek közötti kapcsolat és kommunikáció szabványosítása és egyszerűsítése.
Az UVC protokoll egyik fő jellemzője a hurok-és játszható funkció és a széles kompatibilitás. Eszközök, mint például a laptopok és az okostelefonok támogatják az UVC protokollt. Az UVC protokollnak megfelelő videós eszközöket közvetlenül használni lehet sokféle operációs rendszeren és hardveres platformon, nem is szükséges specializált illesztőprogramok telepítése. Gyakran használják videokonferenciák, online adások és más alkalmazások során.

Az UVC protokoll történelme és működése

A USB Video Class (UVC) protokoll fejlesztésének története tükrözi a videotechnológia és a USB szabványok fejlődését. Az eredeti UVC 1.0-tól a legújabb verzióig az UVC protokoll folyamatosan igazította magát az új technológiákhoz és piaci igényekhez, szabványosított, hatékony és kompatibilis videóátviteli megoldásokat biztosítva emberek számára.

A legkorábbi USB Video Class (UVC) 1.0 szabványt 2003-ban adta ki a USB Implementers Forum (USB-IF). A kiadás után ezen verziót folyamatosan frissítették, hogy támogassa a széles körű videóformátumokat, beleértve az YUV és MJPEG formátumokat, miközben gazdag vezérlőfelületet biztosított a különböző paraméterek, például a zeneszint és kontraszt beállításához az eszközökön. Később a USB-IF a 1.0 alapján optimalizált, hozzáadva a támogatást magas felbontású (HD) videókészletezésre és az eszközök beágyazott feldolgozására egyéb technikai részletekkel együtt, és 2005-ben bemutatta az UVC1.1-t, az UVC1.0 iterációját, amely jelentős frissítést jelentett az UVC protokollban.

Ezután a USB-IF tovább bővítette a protokoll funkcióit és alkalmazási terjedelemét, és 2012-ben bevezette az UVC 1.5 verziót. Hozzáadta az H.264 videókompressziós formátum támogatását, amely hatékonyabbá teszi a videóátvitelt, és multimedia szinkronizálás támogatását is bevezette, lehetővé téve az audió és videó adatok egyszerre történő átvitelét.

A USB 3.x és USB 4.0 kiadásával a UVC protokoll fejlesztették ki, hogy támogassa a nagyobb sávszélességét és a kisebb késleltetést. Ezek a fejlesztések magukba foglalják a magasabb felbontású videó (pl. 4K és 8K), a magasabb képkockaszámok és a bonyolultabb képfeldolgozási funkciók támogatását. Ezért széleskörben használják az ipari kamerákban, az orvosi képalkotó eszközökben és a virtuális valóság eszközökben is.

A UVC protokoll működése a következő folyamatokat tartalmazza:
1. Eszköz csatlakoztatása:az eszközt a gazdagépre csatlakoztatják, és a gazdagép azonosítja az eszközt USB-sorolással.
2. Leírók kérése:a gazdagép kéri és elemzi az eszköz leíróját, a konfigurációs leírót, az interfész leírót és a végpont leírót.
3. Vezérlési átvitel:a gazdagép beállítja a videóparamétereket és lekérdezi az eszköz állapotát a vezérlési végponton keresztül.
4. Adatátvitel:A gazdagép fogadja az alkalmazási programmal feldolgozandó videókeret adatokat a videostreaming végponton keresztül.

Mi az UVC kamera?

UVC kamera (azaz USB Video Class Kamera), egyszerűen fogalmazva, egy olyan USB kamera, amely támogatja az UVC szabvont, amely standard videostreaming funkciókat integrál, és seemlessly csatlakoztatható a gazdagép számítógéphez. az USB Video Class specifikáció legújabb verziója az UVC 1.5.

Lentebb látható egy ábra egy USB Video Class alkalmazásról:

Kínálja az UVC szabvonyal kapcsolatos húzni-és-használni funkciót és erős kompatibilitást. Általánosságban veszve, ez egy kényelmes és kerülhetetlen megoldás valós idejű videóátvitelre, amely széleskörben használatos videokonferenciák, élő adások és más alkalmazások terén.

Néhány kulonszerző előnye az UVC kamereknek

Az beágyazott látási alkalmazásokban az UVC kamerek nyilvánvalóan az egyik legnépszerűbb kamera típus között a többi kamerával szemben, itt van néhány előnye az UVC kamereknek:

• Húzni-és-használni:A UVC eszközök automatikusan felismerhetők és használhatók, amikor kapcsolódnak olyan operációs rendszerekhez, amelyek támogatják a UVC protokollt (pl. Windows, macOS, Linux stb.), anélkül, hogy további illesztőprogramok telepítése lenne szükséges.
• Széles kompatibilitás:A UVC protokoll egy nyílt szabvány, és bármely az egyenlőtlenségnek megfelelő eszköz működhet a támogató rendszereken, így biztosítva a széles körű kompatibilitást és működési képességet.
• Szabványos videóformátum támogatás:Támogat széles körű videóformátumokat, például YUV, MJPEG, H.264 stb.
• Rugalmasság:Robusztus rugalmassága támogat széles skálájú videofelbontásokat, formátumokat és képkockasebességeket, amely hatással van az eszközök és gazdagépek között folytatott sávszélesség-kihandázásra.
• Alacsony költség:Minden más típusú kamera összehasonlításával a UVC kamerek nyilvánvalóan olcsóbbak.

Operációs rendszerek, amelyek használhatják a UVC kamereket

A UVC protokoll széles kompatibilitása miatt ez vált többféle videofelvevő eszköz elsődleges választásává. A UVC kamerek majdnem minden főbb operációs rendszeren futnak.

• Windows:A Windows 7 és újabb verziói rendelkeznek beépített UVC illesztőprogramokkal, amelyek automatikusan felismerik és konfigurálják a UVC-kompatibilis kamerákat.
• macOS:A macOS 10.4 Tiger és újabb verziói, beleértve az utolsó macOS verziókat, mint például a Big Sur, Monterey és Ventura, közvetlenül használni tudják a UVC kamerákat.
• Linux:A Linux kernel natív támogatást biztosít UVC eszközök számára a 2.6.26 verziótól kezdve. A legtöbb modern Linux disztribúció tartalmazza ezt a támogatást.
• Chrome OS:A Chromebook-ök és más Chrome OS-al futó eszközök natívan támogatják a UVC kamerákat. A rendszer automatikusan felismeri és konfigurálja a kamerát, amint a felhasználó csatlakoztatja az eszközhez.
• Android:Sok Android-eszköz támogatja a UVC kamerák USB OTG (On-The-Go) kapcsolaton keresztüli csatlakoztatását. Az egyes alkalmazásokhoz, amelyek UVC-támogatást igényelnek (például néhány harmadik féltől származó kameraalkalmazás), szükség van a UVC kamerák használatához.

A FreeBSD és más beágyazott rendszerek (pl. Raspberry Pi) támogatják az UVC eszközöket, de lehet, hogy a felhasználónak manuálisan kell konfigurálni és betölteni a megfelelő illesztőprogramokat, vagy konfigurálni az operációs rendszert és az illesztőprogramokat.

Néhány népszerű alkalmazás az UVC kameráknak

orvosi eszközök
Az egészségügyi területen az UVC kamerák magas érzékenysége, pontos színtár reprodukciója és magas minőségű képfeldolgozása elengedhetetlen a specializált orvosi eszközökben, amelyek magas felbontású és gyors működést igényelnek.
Például a minimálisan invazív műtétek során az UVC kamerákat endoscopikus eszközökhez és más berendezésekhez csatlakoztathatják, hogy valós időben figyeljék a műtéti területet, így a sebésznak pontossággal tud működni és csökkenteni a traumát.

Intelligens hozzáférés-ellenőrzés és biometria
Az UVC kamerák megbízható vizuális összehasonlítási adatokat biztosítanak az azonosítási ellenőrzéshez képzett magas minőségű képekkel. Gyakran használnak biometriai rendszerekben arcfelismeréshez, íriszfelismeréshez és ujjlenyomat-olvasáshoz, hogy biztosítsanak pontos azonosítást.
Például, biztonsági célokra integráljuk a száművizfelismerési technológiát az elérés-ellenőrzési rendszerekbe, ahol UVC kamerák rögzítik a száműv képeit, hogy csak a jogosult személyek kapjanak hozzáférést bizonyos területekhez, így biztosítva a biztonságot és az adatvédelmet.

Videós figyelés
Az UVC kamerákat videós figyelésre és monitorozásra is használni lehet. Akár az irodát, akár bármely más területet akarod figyelni, az UVC kamerák megbízható élő képeket nyújtanak.
A kiváló sötétbeni teljesítményük 24/7-es élő figyelmet tesz lehetővé, így körültekintően figyelheted környezetedet és békén alhatsz.

Tippsek az UVC kamera teljesítményének maximalizálásához

Az UVC kamera teljesítményét néhány konkrét beállítással vagy környezeti tényezőkkel lehet maximalizálni, például:
Lencse:Egy minőségi lencse jelentősen javíthatja a képértéket és a színvisszaadást.
USB Portok:Prioritást kell adni a USB 3.0 portok használatának, miközben biztosítani kell, hogy ezek nem osszák meg más magas sávszélességű eszközökkel, hogy kerüljük a sávszélesség korlátozásait.
Világítás:Győződjön meg arról, hogy a használati környezet elég és egyenletes világossággal rendelkezik, hogy csökkentse a zajt és javítsa az képminőséget, valamint elkerülje a túlkitérítést és a fénytorzulást.
Videó Formátum:Válassza ki a megfelelő videóformátumot. Az MJPEG és az H.264 általában jobb tömörítési hatékonyságot nyújt magas felbontásoknál.

Ossza össze az UVC és MIPI kamerákat

Az UVC és MIPI kamerák mindkettő széleskörben használatosak az integrált látási alkalmazásokban napjainkban. Mindkettő digitális kamera-illesztő típus, de van néhány alapvető különbség közöttük.
Először is, az interfész szempontjából az UVC-kamerák USB interfészt használnak adatátvitelre, míg a MIPI-kamerák MIPI interfészt (Mobile Industry Processor Interface) használnak az adatátvitelhez. Összehasonlítva, a MIPI interfész inkább a nagy sebességre és alacsony energifogyaszerelésre fókuszál, és gyakran használatos mobil eszközökben, például mobiltelefonokban és drónokban, ahol korlátozott a fogyasztás.
Másodszor, az UVC-kamerák és a MIPI-kamerák nem közvetítik főként ugyanazt a típusú adatokat; az UVC-kamerák inkább a videóadatok küldésére specializálódnak, míg a MIPI-kamerák képadatok és videóadatok mindkettőnek átvitelére is használhatók; a MIPI-kamerák a magas minőségű fényképek felvételére összpontosulnak.
Végső soron, az UVC-kamerák és a MIPI-kamerák közötti választás az alkalmazás valódi igényeiől függ; az UVC-kamerák ideálisak a videóadatok továbbítására, hiszen könnyen használhatók és beállíthatók, valamint széles körű kompatibilitást kínálnak, míg a MIPI-kamerák a mobilszámítógépes eszközök, például mobiltelefonok sokaságára vonatkozóan elsődleges választások, köszönhetően kitűnő alacsony fogyasztású teljesítményüknek.

Következtetés

A mai társadalom korában a szociális médiai korszakban a kamerák már nemhogy fontos, hanem maradandó része mindenféle okos eszköznek, és az UVC kamerek biztosítanak hálózati kapcsolódást, magas felbontású videóminőséget és széles kompatibilitást egy sokoldalú eszközök körében. Vagyon-e szakmai használatra videokonferencia és teleorvosi szolgáltatások területén, vagy akár személyes célból élőadásokhoz és online oktatáshoz, az UVC kamerek rugalmas és gazdaságos megoldást kínálnak. A jellemzők, előnyök és alkalmazások ismeretében Ön is tudatos döntéseket hozhat az UVC technológia hatékony kihasználásához.

Ajánlott UVC-kamerek és MIPI-kamerek

Tervezés, fejlesztés és gyártás területén évek tapasztalata alapján, a Sinoseen a vezető kamera modul gyártó Kínában. Az idők folyamán sok belső és külső gyártónak és vállalatnak nyújtottunk első osztályú kamera modul megoldásokat.
A kameráink testreszabhatók, hogy megfeleljenek minden képfeldolgozásos igénynek, anélkül, hogy az teljesítmény és minőség tekintetében lenne kompromisszum. Ha szakértőt kell keresnie, aki a megfelelő UVC kamera megoldást nyújtja a projektje számára,kérjük lépjen velünk kapcsolatba.