GMSL vs. MIPI камеры: почему GMSL камеры лучше?

Для встроенных систем компьютерного зрения, таких как автомобилестроение, робототехника и умные города, требуются интерфейсы камер с высокой скоростью и широкополосностью для обработки и передачи больших объемов данных высокоразрешительного видео. Хотя традиционные интерфейсы камер, такие как Мипи ЦСИ-2 , USB 3.0 и GigE, хотя и продолжают хорошо работать в некоторых приложениях, недостаточны для приложений, требующих более высокой скорости передачи данных и больших расстояний, то же самое верно и для Ethernet и CAN, которые, хотя и используются чаще в автомобилях, не соответствуют требованиям по передаче больших объемов цифровых видеоданных высокого разрешения на высокой скорости.

С развитием технологий появилось соответствующее решение. Технология Serializer/Deserializer (SerDes) со своей высокоскоростной передачей данных, поддержкой长途 расстояний и отличным качеством работы зарекомендовала себя в области передачи данных, телекоммуникаций и других приложениях. Эта серийная связь работает надежно в суровых промышленных и уличных условиях, передавая данные быстро с низкой задержкой. Основное применение технологии SerDes — это минимизация количества входных/выходных пинов и соединений за счет предоставления передачи данных по одному коаксиальному кабелю или дифференциальному парному кабелю.

Камеры Gigabit Multimedia Serial Link™ (GMSL) используют технологии GMSL и GMSL2 — технологию SerDes, которая передает высокоскоростное видео, двунаправленные управляющие данные и питание по одному коаксиальному кабелю. Ниже мы более подробно рассмотрим различия между интерфейсом GMSL и традиционными интерфейсами камер MIPI и проанализируем их ключевые компетенции.

Что такое интерфейс GMSL?

Интерфейс Gigabit Multimedia Serial Link (GMSL) — это последовательный протокол связи, предназначенный для высокоскоростной передачи данных, обеспечивающий высокоскоростное, высокоразрешительное видео, а также питание и двунаправленные управляющие данные для робототехники и систем помощи водителю нового поколения (ADAS) с характеристиками многоцелевого и низкоэнергопотребляемого интерфейса.

Технология GMSL преобразует данные в последовательный поток на стороне передатчика с помощью сериализатора и обратно преобразует последовательный поток в параллельные данные на стороне приемника с помощью десериализатора для дальнейшей обработки. Этот эффективный метод передачи данных способен передавать видеоданные со скоростью до 6 гигабит в секунду (Gb/s).

Семейство интерфейсов GMSL включает seriализаторы и deseriализаторы для различных интерфейсов, таких как HDMI, CSI-2, DSI, асимметричный DSI, eDP, oLDI и одинарный/двойной/четверной GMSL1/GMSL2, которые могут использоваться как на входе, так и на выходе. Интерфейс GMSL разработан для передачи данных по одному коаксиальному кабелю или паре дифференциальных кабелей (например, STP, SPP и т.д.). Интерфейс GMSL предназначен для передачи данных по одному коаксиальному кабелю или дифференциальному парному кабелю (например, STP, SPP и т.д.), что позволяет сократить количество выводов и соединений, сохраняя целостность данных и низкую задержку. Мы уже рассматривали GMSL камеру ранее, заинтересованные могут ознакомиться с этой статьей .

Введение в интерфейс MIPI камеры

MIPI (Mobile Industry Processor Interface) — это протокол высокоскоростной seriальной коммуникации, разработанный для мобильных устройств и主要用于 в устройствах, таких как смартфоны. Интерфейс MIPI охватывает различные типы стандартных интерфейсов, включая MIPI CSI-2, который является интерфейсом,专门 разработанным для камер для передачи изображений и видеоданных между модуль камеры и другими компьютерами-хостами. Высокоэффективная способность передачи MIPI CSI-2 может обеспечить максимальную пропускную способность 6 Гбит в секунду, с фактическими скоростями передачи до 5 Гбит/с.

Множественные высокоскоростные линии передачи данных MIPI CSI-25 спроектированы для подключения датчика изображения к встроенной материнской плате, что позволяет управлять и обрабатывать данные изображения для создания полной системы синергии захвата изображений. Однако стандартная длина соединения MIPI CSI-2 ограничена 30 см, что значительно ограничивает гибкость в определенных сценариях.

Преимущества интерфейса GMSL над интерфейсами камер MIPI

1. Дистанция передачи: Технология GMSL SerDes поддерживает расстояние передачи 15 м, что является огромным преимуществом по сравнению с 30 см у интерфейса MIPI CSI-2.
2. Показатели ЭМС/ЭМИ: Интерфейс GMSL улучшает показатели ЭМИ за счет программируемых выходов и функций расширения спектра, не требуя внешнего генератора расширенного спектра. GMSL также включает режим высокой иммунитетной способности (HIM), предназначенный для повышения надежности камер видеонаблюдения при управлении терпимостью к ЭМС канала.
3. Автоматический запрос повторной передачи (ARQ): GMSL использует метод ARQ для обеспечения надежности передачи данных. Точность данных гарантируется автоматической повторной передачей при приеме данных. В GMSL2 ARQ используется вместе с контрольными суммами циклического избыточности (CRC) для проверки получения пакета, что повышает надежность критических функций управления системы.
4. Обратная совместимость: Интерфейс GMSL поддерживает обратную совместимость, позволяя новым версиям работать на старых интерфейсах, хотя и с определенными ограничениями.
5. Поддержка виртуальных каналов: Поддержка виртуальных каналов позволяет архитектуре SerDes реализовывать захват с нескольких камер. GMSL десериализатор может поддерживать декодирование до 16 виртуальных каналов, и виртуальные каналы также поддерживаются MIPI CSI-2 и CSI-3.
6. Совместимые платформы: Камера GMSL предоставляет готовую поддержку для наборов разработки NVIDIA® Jetson™ и платформ Rogue, Rudi-AGX и Rudi NX компании Connect Tech, которые основаны на Jetson Xavier™ NX, чтобы ускорить прототипирование и внедрение продуктов компьютерного зрения.

Заключение

Что касается результатов, хотя сегодня самый распространенный интерфейс камеры — это USB-интерфейс камеры, в большинстве случаев GMSL определенно является предпочтительным интерфейсом для встраиваемых систем компьютерного зрения, таких как робототехника, ADAS, интеллектуальные транспортные системы и т.д. Интерфейс камеры GMSL предлагает лучшую поддержку специфических областей благодаря более длительному расстоянию передачи и стабильным высокоразрешительным видеоизображениям данных. прикладная поддержка.

Sinoseen имеет обширный опыт в проектировании и производстве камер и может предоставить вам наиболее профессиональные консультации и поддержку для понимания требований вашего приложения и обеспечения вас лучшим образом наиболее подходящим решением для встраиваемого зрения . Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.