Модуль камеры MIPI и модуль USB-камеры - Понимание различий

Интерфейсы MIPI и USB-камер на сегодняшний день являются наиболее распространенными типами интерфейсов для встраиваемых систем машинного зрения. Хотя с развитием технологий встраиваемого машинного зрения можно использовать все больше и больше новых интерфейсов. Конечно, в зависимости от области применения, интерфейсы MIPI и USB имеют свои преимущества и недостатки. В этой статье мы подробно рассмотрим два интерфейса, MIPI и USb, и проведем подробное сравнение.

Что такое модуль камеры MIPI?

Модуль камеры MIPI — это компактное небольшое электронное устройство, в которое интегрированы датчик камеры, объектив и интерфейс MIPI. Это модуль или система камеры, которая передает изображения с камеры на другие хост-устройства по протоколу интерфейса mipi.

Интерфейс Mipi

Mipi расшифровывается как Mobile Industry Processor Interface и является стандартной спецификацией типа интерфейса для мобильных устройств. Это основной тип интерфейса, обычно используемый на современном рынке для передачи данных изображения между камерами и другими хост-устройствами. С помощью технических средств mipi to usb.

Интерфейс MIPI прост в использовании и универсален, поддерживает широкий спектр приложений, включая видео 1080p, 4k и 8k, а также изображение с высоким разрешением. Идеально подходит для использования во встраиваемых системах машинного зрения, таких как AR/VR, системы распознавания жестов, распознавания лиц и видеонаблюдения.Подробный обзор того, что такое интерфейс MIpi?

Как работают модули камер MIPI

Модули камер MIPI подключаются к другим хост-устройствам через MIPI CSI (последовательный интерфейс камеры) или DSI (последовательный интерфейс дисплея). Обладая высоким разрешением и низким энергопотреблением, DSI обычно используется для передачи данных дисплея, в то время как CSI используется для передачи изображений и видеоданных.

Интерфейс MIPI CSI-2

MIPI CSI-2 (Second Generation Camera Serial Interface) — это более эффективный и удобный интерфейс, основанный на улучшениях mipi. Он оснащен четырьмя каналами передачи данных, каждый из которых обеспечивает пропускную способность до 2,5 Гбит/с, что в сумме составляет максимальную пропускную способность 10 Гбит/с. По скорости MIPI CSI-2 превосходит USB 3.0.

MIPI CSI-2 предоставляет надежный протокол для обработки видео с разрешением выше 1080p. Благодаря многоядерному процессору одним из его основных преимуществ является небольшая занимаемая площадь ресурсов процессора. Это интерфейс по умолчанию для таких устройств, как raspberry pi и jetson Nano, и оба V1 и V2 модуля камеры raspberry pi основаны на этом интерфейсе.

Ограничения MIPI CSI-2

Хотя интерфейс Mipi CSI-2 является популярным интерфейсом на сегодняшний день и имеет множество преимуществ, все же существуют некоторые ограничения. Одним из наиболее очевидных является то, что камеры MIPI часто требуют дополнительных драйверов, и без сильной поддержки со стороны производителя системы поддержка датчиков изображения будет ограничена. Это означает, что будут проблемы совместимости между камерами MIPI и различными устройствами.

Различные типы модулей камер MIPI

Помимо MIPI CSI-2, на рынке представлено множество других типов модулей камер MIPI, таких как MIPI camera csi-2, MIPI CSI-3, MIPI CSI-4 и MIPI CSI-5 и т. д. Среди них наиболее широко используется MIPI CSi-2, который поддерживает 4 канала. Более поздние CSI-3, CSI-4 и CSI-5 поддерживают 8, 16 и 32 канала соответственно.

Что такое модуль USB-камеры?

В отличие от модулей камер MIPI, модули USB-камер популярны благодаря своей универсальности и простоте использования. Благодаря технологии plug-and-play USB-модули камер можно подключать напрямую через USB с любого устройства, с которого они используются. Высокоскоростные модули USB-камер обычно используются для видеоконференций, машинного зрения и многого другого.

USB-интерфейс

USB-камера Interaface является важной точкой соединения между камерой и ПК. Благодаря функции Plug-and-Play он упрощает процесс настройки и снижает затраты на разработку встраиваемых систем машинного зрения. usb2.0 имеет определенные технические ограничения и проблемы совместимости по сравнению с текущими технологиями, поэтому usb3.0 и usb3.1 Gen 1 были представлены позже.Есть что знать о usb камере interaface в предыдущей статье.

Принцип работы модуля USB-камеры

Как следует из названия, модуль USB-камеры использует usb-камеру interaface для подключения к хост-устройству, такому как компьютер или планшет и т. д. USB-камера interaface имеет максимальную скорость передачи данных до 480 Мбит/с и имеет функцию горячей замены, которая позволяет разбирать модуль USB-камеры без выключения хост-системы.

Интерфейс USB3.0

USB3.0 был дополнительно модернизирован на основе USB2.0, сохранив свои первоначальные характеристики plug-and-play и низкой нагрузки на процессор при значительном повышении надежности. Оба порта USB3.0 и USB3.1 Gen 1 сохраняют превосходные характеристики более старой версии. РазницаМежду USB 2.0 и 3.0 можно увидеть в этой статье.

С помощью дополнительного оборудования USB 3.0 может достигать скорости передачи данных 40 мегабайт в секунду при максимальной пропускной способности 480 мегабайт. Это более чем в десять раз выше, чем USB 2.0 и в четыре раза выше, чем у Gige. А технология plug-and-play обеспечивает быструю замену камеры в случае возникновения проблем.

Ограничения интерфейса USB 3.0

В теории не существует идеального интерфейса, любой интерфейс имеет свои преимущества и ограничения. Интерфейс USB 3.0 такой же. USB3.0 не поддерживает датчики с высоким разрешением, а эффективная длина передачи составляет всего 5 метров, хотя ее можно расширить за счет технологий, но сохранить надежность работы стало большой проблемой.

Основные различия между модулями камер MIPI и USB

1. Энергопотребление:Модули камер MIPI потребляют меньше энергии, чем модули камер USB. Интерфейс CSI камеры является стандартным интерфейсом для мобильных устройств, и энергоэффективный запас хода имеет решающее значение для этих устройств. USB-камеры обычно потребляют больше энергии, что может быть недостатком для приложений, требующих источника питания и чувствительных к энергопотреблению.
2. Скорость передачи:Модули камер MIPI обычно обеспечивают более высокую скорость передачи данных. четыре канала MIPI CSI-2 могут выдавать 2,5 Гбит/с каждый, в то время как высокоскоростной модуль USB-камеры ограничен стандартом USB (USB 2.0 или USB 3.0).
3. совместимость:использование интерфейса USB для совместимости с модулем камеры лучше. Стандарт USB распространен повсеместно, через usb камеру Interaface можно без проблем сделать камеру и различные устройства. MIPI требует специфического аппаратного интерфейса, для разработчиков, которые не знакомы со стандартом MIPI, это проблема.
4. Качество изображения и эффективность обработки:С точки зрения качества и обработки изображения, камеры MIPI CSI лучше, потому что они напрямую подключены к процессору обработки сигналов изображения (ISP), что эффективно улучшает синхронизацию, снижает задержку и, таким образом, улучшает качество изображения. USB-камеры могут иметь проблемы с задержкой, особенно если интернет-провайдер недостаточно оптимизирован для потока данных USB.

Здесь я привожу краткий анализ интерфейсов MIPI CSI-2 и USB3.0 в табличном формате:

Заключение

В заключение, интерфейс камеры USB и mipi имеет свои сильные стороны и ограничения. Когда мы выбираем между двумя вариантами, нам нужно учитывать реальные потребности, бюджет и технические трудности разработки. И благодаря этой статье, я думаю, мы все имеем общее представление о USB и MIPI, я надеюсь, что это поможет вам.

Производитель модулей камер - SInoseen

Компания Sinoseen имеет 16-летний опыт работы в индустрии модулей для камер, поддерживая индивидуализацию модулей камер в различных интерфейсах и областях. Все модули камер поддерживают настройку OEM/ODM.

Основываясь на репутации и этике, мы предоставляем нашим клиентам самый искренний сервис по справедливой цене и отличному качеству. Мы хотим работать с людьми, которые разделяют наши убеждения и выстраивают долгосрочные партнерские отношения.

ТемМодуль камеры Sinoseenстанет одним из ваших первых вариантов для встраиваемых систем машинного зрения.