Руководство по интерфейсам и стандартам USB-камер

Интерфейс камеры USB (Universal Serial Bus) можно считать одним из лучших стандартизированных протокольных решений для передачи цифровых фотографий и видео с камер на компьютеры через USB-соединение. Вот история эволюции usb-портов:

Понимание интерфейса USB

USB-интерфейс часто используется для подключения двух систем (камеры и компьютера). USB-интерфейс прост в использовании и позволяет использовать технологию Plug-and-Play без затрат на разработку и технические затраты, связанные со встроенными интерфейсами машинного зрения. По мере развития технологии было разработано множество версий USB, наиболее широко используемой из которых является USB 2.0, но в то же время USB 2.0 имеет технические ограничения, и многие компоненты стали несовместимыми из-за упадка технологии. Появились интерфейсы USB 3.0 и USB 3.1 Gen 1, оба из которых были разработаны для устранения ограничений интерфейса USB 2.0.

Что такое USB 2.0 и его преимущества

В 2000 году был выпущен USB v2.0 (также известный как Hi-Speed USB), по сравнению с предыдущим поколением стандарта USB1.1 был внесен ряд изменений, его скорость передачи данных составила до 480 Мбит/с, что намного быстрее, чем у usb1.1 12 Мбит/с, и в то же время с функцией plug and play. Этот стандарт широко использовался в период, когда цифровые фотоаппараты были представлены в больших количествах.

Самое большое преимуществоИнтерфейс камеры USB 2.0заключается в его совместимости с широким спектром периферийных устройств, включая клавиатуры, мыши и принтеры. Важно отметить, что камеры, использующие интерфейс USB, могут быть не лучшим выбором для видео с высоким разрешением и низкой задержкой. Поскольку быстрая передача данных затруднена, качество изображения может ухудшиться во время потоковой передачи в режиме реального времени, а видео может задерживаться.

Подробнее об интерфейсах USB 3.0

Интерфейс USB 3.0 (и USB 3.1 Gen 1), также известный как SuperSpeed USB, был представлен в 2008 году и имеет несколько значительных улучшений по сравнению со своим предшественником, USB 2.0. Интерфейс сочетает в себе преимущества различных интерфейсов, включая совместимость с plug-and-play и низкую нагрузку на процессор. В то же время визуальный стандарт USB 3.0 повысил его надежность для высокоскоростных камер с высоким разрешением, что делает его пригодным для передачи HD-видео с цифровых зеркальных/беззеркальных камер.

USB 3.0 обеспечивает максимальную скорость передачи данных до 5 Гбит/с (гигабит в секунду), что примерно в десять раз быстрее, чем USB 2.0 (480 Мбит/с) (мегабит в секунду) и в четыре раза быстрее, чем GigE! В то же время USB 3.0 обеспечивает одновременную двунаправленную передачу данных, что означает, что данные могут отправляться и приниматься одновременно, что повышает общую эффективность и производительность. В нем используется более совершенная схема кодирования данных, что снижает накладные расходы и повышает эффективность передачи данных.

Кроме того, кабели и разъемы USB 3.0 оснащены дополнительными контактами для обеспечения более высокой скорости передачи данных и питания. Разъемы часто различают по синему цвету внутри порта или вилки, чтобы отличить их от черного или белого цвета USB 2.0.

Ограничения интерфейса USB 3.0

Самым большим недостатком интерфейса USB 3.0 является то, что нет возможности запускать датчики с высоким разрешением на высокой скорости. Тем не менее, у него есть еще пара ограничений, о которых также необходимо позаботиться:

Скорость передачи данных:Теоретически интерфейсы имидж-сканера USB 3.0 могут достигать максимальной скорости передачи данных 5 Гбит/с; Однако фактическая скорость обычно ниже из-за ограничений производительности устройства и других факторов. Кроме того, когда несколько устройств подключены к одному концентратору USB 3.0, скорость передачи данных для каждого устройства значительно снижается.

Управление питанием:Не подходит для мощных устройств: USB 3.0 может выдавать до 900 мА (4,5 Вт), что значительно лучше по сравнению с 500 мА (2,5 Вт) USB 2.0, но его все еще немного недостаточно для устройств, требующих высокой мощности. Примеры включают ноутбуки и большие периферийные устройства.

Длина кабеля и целостность сигнала:Длина кабеля USB 3.0 обычно ограничена примерно 3 метрами (около 10 футов). Несмотря на то, что можно использовать более длинные кабели, они могут привести к ухудшению сигнала, снижению производительности или нестабильному соединению. А некачественные кабели могут привести к снижению скорости передачи данных и проблемам с надежностью.

Проблемы совместимости:Использование USB 3.0 на порту USB 2.0 будет ограничено работой на скоростях USB 2.0. В usb 3.0 представлены новые разъемы, такие как USB 3.0 Micro-B, которые несовместимы со старыми разъемами USB 2.0 Micro-B. Это требует от пользователей использования разных кабелей и адаптеров.

Применение USB:Общие сведения о модулях USB-камер

У нас уже было базовое представление о последующих поколениях спецификаций usb-интерфейсов, и мы собираемся более подробно рассмотреть их конкретные области использования.

AUSB-модуль камерыпредставляет собой компактное электронное устройство, объединяющее в себе датчик камеры и объектив с интерфейсом USB. А модуль камеры подключает устройство к компьютеру или другому устройству через стандартную спецификацию интерфейса USB.
Существует множество типов модулей USB-камер, включая USB 2.0 и USB 3.0, при этом модули камер USB 2.0 являются наиболее широко используемыми и поддерживают скорость передачи данных до 480 Мбит/с. Модули камер USB 3.0 поддерживают скорость передачи данных до 5 Гбит/с, что выше, чем у модулей камер USB 2.0. Благодаря своей низкой стоимости, простоте использования и высокой совместимости они широко используются в областях, где стоимость и простота использования имеют решающее значение, таких как видеоконференции, наблюдение и бытовая электроника.

Как лидер рейтингаПроизводитель модулей камерВ Китае Sinoseen предлагает до сотни модулей на выбор, а модули камер Sinoseen широко признаны клиентами за их превосходное качество и производительность. Между тем, Sinoseen предоставляет универсальные услуги по настройке, чтобы предоставить вам наиболее подходящее решение для модуля камеры.

Вы можете ознакомиться с журналом SinoseenМодуль USB-камеры здесь

Конечно, по мере того, как технологии продолжают развиваться, то же самое происходит и со стандартами интерфейсов USB-камер.

Порт USB 3.2

USB 3.2 — это комплексное обновление стандарта интерфейса USB, обеспечивающее более высокую скорость передачи данных и улучшенную производительность. Он включает в себя переименованные версии USB 3.0 и USB 3.1 и представляет новый более быстрый уровень (Gen 2x2) для устройств, которым требуется более высокая скорость. Универсальность и удобство использования еще больше повышаются за счет использования разъемов USB Type-C и расширенных возможностей блока питания.

Разъемы USB Type-C

Более новый реверсивный разъем, представленный в 2015 году, который может поддерживать вышеуказанные стандарты USB 3. Распространено на последних беззеркальных камерах и камерах сотовых телефонов.

Порты USB Type-C поддерживают различные протоколы, включая USB 2.0, USB 3.0 и USB 3.1.

Камеры USB Type-C обладают теми же преимуществами, что и их аналоги с USB 2.0, USB 3.0 или USB 3.1, в зависимости от поддерживаемой версии USB.

В дополнение к этому, порты USB Type C оснащены для передачи более высокой мощности на подключенные устройства, что обеспечивает более плавную зарядку и энергоемкие задачи. Это подходит для USB-камер, которые поставляются с дополнительным энергопотреблением или которые необходимо заряжать при использовании камеры.

USB удобен, так как работает на всех устройствах от ПК до Mac. Фотографы могут быстро просматривать, редактировать и делиться фотографиями, не используя проприетарные порты. Более быстрые стандарты USB также позволяют профессионалам быстрее разгружать карты памяти камеры.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ:

В: Ограничивает ли установленный на моем компьютере стандарт USB скорость передачи данных с камеры?
О: Да, передача данных будет ограничена более медленным стандартом между USB-интерфейсом камеры и USB-портами вашего компьютера.

Заключение

По мере того, как камеры развиваются и позволяют создавать файлы все большего размера, более высокие стандарты USB имеют решающее значение для поддержания эффективных рабочих процессов. Понимание того, какие версии USB поддерживают камеры, помогает фотографам выбрать совместимые компьютеры и аксессуары.