Câmeras GMSL vs. MIPI: por que as câmeras GMSL são melhores?

Para sistemas de visão incorporados, como automotivo, robótica e cidades inteligentes, interfaces de câmera de alta velocidade e alta largura de banda são necessárias para processar e transmitir grandes quantidades de dados de vídeo de alta resolução. Embora as interfaces de câmera tradicionais, comoMIPI CSI-2, USB 3.0 e GigE, ainda funcionam bem em algumas aplicações, não são suficientes para aplicações que exigem velocidades e distâncias de transmissão de dados mais altas, e o mesmo vale para Ethernet e CAN, que, embora usadas com mais frequência em automóveis, não atendem aos requisitos para transmitir grandes quantidades de dados de vídeo digital de alta resolução em altas velocidades.

Com o avanço da tecnologia, surgiu a solução correspondente. Tecnologia Serializer/Deserializer (SerDes) com sua transmissão de dados de alta velocidade, suporte de longa distância e excelente desempenho, na comunicação de dados, telecomunicações e outras aplicações para brilhar. Essa tecnologia de link serial funciona de forma confiável em ambientes industriais e externos adversos, transferindo dados rapidamente com baixa latência. A principal aplicação da tecnologia SerDes é minimizar o número de pinos de entrada/saída e interconexões, fornecendo transmissão de dados por meio de um único cabo coaxial ou cabo de par diferencial.

As câmeras Gigabit Multimedia Serial Link™ (GMSL) utilizam a tecnologia GMSL e GMSL2 - uma tecnologia SerDes que transmite vídeo de alta velocidade, dados de controle bidirecional e energia por meio de um único cabo coaxial. Abaixo, examinamos mais de perto as diferenças entre a interface GMSL e as interfaces tradicionais de câmera MIPI e analisamos suas principais competências.

O que é a interface GMSL?

A interface Gigabit Multimedia Serial Link (GMSL) é um protocolo de comunicação serial projetado para transferência de dados em alta velocidade para fornecer vídeo de alta velocidade e alta resolução, bem como dados de controle bidirecional e de energia para robótica e Sistemas Avançados de Assistência ao Motorista (ADAS) com as características de uma interface multifuncional e de baixo consumo de energia.

A tecnologia GMSL converte dados em um fluxo serial no lado do transmissor por meio de um serializador e converte o fluxo serial + l de volta em dados paralelos no lado do receptor por meio de um desserializador para processamento posterior. Este método eficiente de transferência de dados é capaz de transmitir dados de vídeo a velocidades de até 6 gigabits por segundo (Gb/s).

A família de interfaces GMSL inclui serializadores e desserializadores para diferentes interfaces, como HDMI, CSI-2, DSI, DSI assimétrico, eDP, oLDI e GMSL1/GMSL2 simples/duplo/quádruplo, que podem ser usados na entrada ou na saída. a interface GMSL foi projetada para permitir a transmissão de dados por um único cabo coaxial ou um par diferencial de cabos (por exemplo, STP, SPP, etc.) A interface GMSL foi projetada para permitir que os dados sejam transmitidos por um único cabo coaxial ou cabo de par diferencial (por exemplo, STP, SPP, etc.), reduzindo assim o número de pinos de entrada/saída e interconexões, mantendo a integridade dos dados e baixa latência. Nós introduzimos a câmera de GMSL antes, interessado podemos verEste artigo.

Uma cartilha sobre a interface da câmera MIPI

MIPI (Mobile Industry Processor Interface) é um protocolo de comunicação serial de alta velocidade projetado para dispositivos móveis e usado principalmente em dispositivos como smartphones. A interface MIPI abrange uma variedade de tipos de interface padrão, incluindo MIPI CSI-2, que é uma interface projetada especificamente para câmeras transferirem dados de imagem e vídeo entre omódulo de câmerae outros computadores host. A capacidade de transferência altamente eficiente do MIPI CSI-2 pode fornecer uma largura de banda máxima de 6 Gb por segundo, com taxas de transmissão reais de até 5 Gb/s.

As múltiplas linhas de dados de alta velocidade do MIPI CSI-25 são projetadas para conectar o sensor de imagem à placa-mãe incorporada, permitindo o controle e o processamento de dados de imagem para formar um sistema completo de sinergia de captura de imagem. No entanto, o comprimento da conexão MIPI CSI-2 padrão é limitado a 30 cm, o que limita muito a flexibilidade em determinados cenários.

Vantagens da interface GMSL sobre as interfaces de câmera MIPI

1. Distância de transmissão:A tecnologia GMSL SerDes suporta uma distância de transmissão de 15M, o que é uma vantagem esmagadora sobre os 30CM da interface MIPI CSI-2.
2. Desempenho EMI/EMC:A interface GMSL melhora o desempenho EMI do link por meio de saídas programáveis e recursos de espectro espalhado e não requer um relógio externo de espectro espalhado. GMSL para o controle do canal Tolerância EMC projetada para o modo de alta imunidade (HIM) para aumentar a confiabilidade das câmeras de segurança.
3. Solicitação de Retransmissão Automática (ARQ):O GMSL usa o método ARQ para garantir a confiabilidade da transmissão de dados. A precisão dos dados é garantida pela retransmissão automática quando os dados são aceitos. No GMSL2, o ARQ é usado em conjunto com as Verificações de Redundância Cíclica (CRC) para detectar se um pacote foi recebido ou não, o que melhora a robustez das funções críticas de controle do sistema.
4. Compatibilidade com versões anteriores:A interface GMSL suporta compatibilidade com versões anteriores, permitindo que versões mais recentes operem em interfaces mais antigas, embora com limitações.
5. Suporte ao canal virtual:O suporte a canais virtuais permite que a arquitetura SerDes implemente a captura de várias câmeras. o desserializador GMSL pode suportar a decodificação de até 16 canais virtuais, e os canais virtuais também são suportados pelo MIPI CSI-2 e CSI-3.
6. Plataformas compatíveis:A câmera GMSL fornece suporte pronto para uso para kits de desenvolvimento NVIDIA® Jetson™ e plataformas Rogue, Rudi-AGX e Rudi NX da Connect Tech, que são baseadas no Jetson Xavier™ NX, para acelerar a prototipagem e implantação de produtos de visão.

Conclusão

No que diz respeito aos resultados, embora a interface de câmera mais usada atualmente seja a interface de câmera USB, na maioria dos casos o GMSL é definitivamente a interface de câmera de escolha para sistemas de visão embarcados, como robótica, ADAS, sistemas de transporte inteligentes, etc. A interface da câmera GMSL oferece melhor suporte para domínios específicos graças a essa distância de transmissão mais longa e dados de vídeo de imagem estáveis e de alta resolução. suporte a aplicativos.

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