GMSL vs. MIPI camera's: waarom zijn GMSL-camera's beter?

Voor ingebedde visiesystemen zoals automotief, robotica en slimme steden, zijn hoge-snelheid, hoge-bandbreedte camera-interfaces vereist om grote hoeveelheden hoge-resolutie videogegevens te verwerken en te verzenden. Hoewel traditionele camera-interfaces, zoals Mipi CSI-2 , USB 3.0 en GigE, presteren nog steeds goed in sommige toepassingen, zijn niet voldoende voor toepassingen die hogere gegevensoverdrachtssnelheden en afstanden vereisen, en hetzelfde geldt voor Ethernet en CAN, die, hoewel ze vaker worden gebruikt in automobielen, de eisen niet voldoen om grote hoeveelheden hoog-oplosnings digitale videogegevens snel over te brengen.

Met de voortgang van de technologie kwam de bijbehorende oplossing tot stand. Serializer/Deserializer (SerDes) technologie met haar hoge snelheid gegevensoverdracht, lange afstand ondersteuning en uitstekende prestaties, schittert in datacommunicatie, telecommunicatie en andere toepassingen. Deze seriële linktechnologie werkt betrouwbaar in strenge industriële en buitengebieden, overdraagt gegevens snel met lage latentie. De primaire toepassing van SerDes-technologie is om het aantal invoer-/uitvoerpins en verbindingen te minimaliseren door gegevensoverdracht te bieden via een enkele coaxkabel of differentiële paar kabel.

Gigabit Multimedia Serial Link™ (GMSL) camera's maken gebruik van GMSL en GMSL2 technologie - een SerDes-technologie die hoge snelheden video, bidirectionele controledata en stroom over een enkele coaxkabel uitzendt. Hieronder bekijken we nader het verschil tussen de GMSL-interface en traditionele MIPI-camerainterfaces en analyseren we hun kerncompetenties.

Wat is de GMSL-interface?

De Gigabit Multimedia Serial Link (GMSL)-interface is een seriële communicatieprotocol ontworpen voor hoge snelheid gegevensoverdracht om hoge snelheid, hoge resolutie video te bieden, evenals stroom en bidirectionele controledata voor robotica en Geavanceerde Bestuurdersassistentiesystemen (ADAS), met de kenmerken van een multi-doel en laag-vermogen interface.

GMSL-technologie converteert data in een seriële stroom op de zenderkant via een serializer en converteert de seriële stroom terug naar parallele data op de ontvangstzijde via een deserializer voor verdere verwerking. Deze efficiënte gegevensoverdrachtsmethode is in staat om videogegevens met snelheden van tot 6 gigabits per seconde (Gb/s) over te brengen.

De familie van GMSL-interfaces omvat serializers en deserializers voor verschillende interfaces zoals HDMI, CSI-2, DSI, asymmetrische DSI, eDP, oLDI en single/double/quadruple GMSL1/GMSL2, die zowel aan de invoer als aan de uitvoer kunnen worden gebruikt. Het GMSL-interface is ontworpen om gegevensoverdracht via een enkele coaxkabel of een differentiaalpaar van kabels (bijv. STP, SPP, etc.) toe te laten. Het GMSL-interface is ontworpen om gegevens over een enkele coaxiale kabel of differentiaalpaar kabel (bijv., STP, SPP, etc.) te verzenden, waardoor het aantal invoer-/uitvoerpins en verbindingen wordt verminderd terwijl de gegevensintegriteit en lage latentie behouden blijven. We hebben eerder de GMSL-camera voorgesteld, wie geïnteresseerd is kan kijken naar dit artikel .

Inleiding tot het MIPI Camera Interface

MIPI (Mobile Industry Processor Interface) is een hoge-snelheids seriële communicatieprotocol ontworpen voor mobiele apparaten en wordt voornamelijk gebruikt in toestellen zoals smartphones. De MIPI-interface omvat verschillende soorten standaardinterfaces, waaronder MIPI CSI-2, die speciaal is ontworpen voor camera's om afbeeldings- en videogegevens over te brengen tussen de camera Module en andere hostcomputers. De zeer efficiënte overdrachtsfunctie van MIPI CSI-2 kan een maximale bandbreedte van 6Gb per seconde bieden, met daadwerkelijke overdrachtssnelheden tot 5Gb/s.

De meerdere hoge-snelheids gegevenslijnen van MIPI CSI-25 zijn ontworpen om de beeldsensor te verbinden met de ingebouwde moederbord, wat het besturen en verwerken van beeldgegevens mogelijk maakt om een volledig synergiesysteem voor beeldopname te vormen. De standaard MIPI CSI-2 verbindingslengte is echter beperkt tot 30CM, wat de flexibiliteit aanzienlijk beperkt in bepaalde scenario's.

Voordelen van de GMSL-interface ten opzichte van MIPI-camerainterfaces

1. Overdrachtsafstand: GMSL SerDes-technologie ondersteunt een overdrachtsafstand van 15M, wat een overweldigende voorsprong is in vergelijking met de 30CM van de MIPI CSI-2 interface.
2. EMI/EMC-prestaties: De GMSL-interface verbetert de EMI-prestaties van de link door programmeerbare uitvoer en spread spectrum mogelijkheden, en vereist geen externe spread spectrum klok. GMSL is ontworpen voor het beheersen van EMC-tolerantie op de kanaal met de High Immunity Mode (HIM) om de betrouwbaarheid van beveiligingscamera's te verbeteren.
3. Automatische Retransmissie Aanvraag (ARQ): GMSL gebruikt de ARQ-methode om de betrouwbaarheid van gegevensoverdracht te waarborgen. De nauwkeurigheid van de gegevens wordt gegarandeerd door automatische heroverzending wanneer gegevens worden ontvangen. In GMSL2 wordt ARQ gecombineerd met Cyclische Redundantie Controles (CRC) om te detecteren of een pakket is ontvangen of niet, wat de robuustheid van de systeemkritieke controlefuncties verbetert.
4. Achteraf compatibiliteit: De GMSL-interface ondersteunt terugwaartse compatibiliteit, waardoor nieuwere versies kunnen werken op oudere interfaces, hoewel met beperkingen.
5. Ondersteuning voor Virtuele Kanalen: De ondersteuning voor virtuele kanalen laat toe dat de SerDes-architectuur multi-camera opname kan implementeren. De GMSL-deserializer kan tot 16 virtuele kanalen decoderen, en virtuele kanalen worden ook ondersteund door MIPI CSI-2 en CSI-3.
6. Compatibele Platforms: De GMSL-camera biedt uit de kast support voor NVIDIA® Jetson™ development kits en Connect Tech's platforms Rogue, Rudi-AGX en Rudi NX, die gebaseerd zijn op de Jetson Xavier™ NX, om het prototypen en inzetten van visieproducten te versnellen.

Conclusie

Wat de resultaten betreft, hoewel de meest gebruikte camera-interface vandaag de dag de USB-camera-interface is, is GMSL in de meeste gevallen zeker de voorkeur voor embedded visiesystemen zoals robotica, ADAS, intelligente verkeerssystemen, etc. De GMSL-camera-interface biedt betere ondersteuning voor specifieke domeinen dankzij deze langere overdrachtsafstand en stabiele, hoge resolutie beeldvideo gegevens. toepassingsondersteuning.

Sinoseen heeft uitgebreide ervaring in cameraontwerp en -productie en kan u de meest professionele adviezen en ondersteuning bieden om uw toepassingsvereisten te begrijpen en u het beste te bieden geschikte embedded vision-oplossing . Aarzel niet om contact met ons op te nemen.