GMSL vs. MIPI-kameror: varför är GMSL-kameror bättre?

För inbyggda visionssystem som fordon, robotik och smarta städer krävs kameragränssnitt med hög hastighet och hög bandbredd för att bearbeta och överföra stora mängder högupplösta videodata. Även om traditionella kameragränssnitt, som t.ex.MIPI CSI-2, USB 3.0 och GigE, fungerar fortfarande bra i vissa tillämpningar, men de är inte tillräckliga för tillämpningar som kräver högre dataöverföringshastigheter och dataavstånd, och detsamma gäller för Ethernet och CAN, som även om de används oftare i bilar inte uppfyller kraven för överföring av stora mängder högupplösta digitala videodata med höga hastigheter.

Med teknikens framsteg kom motsvarande lösning till. Serializer/Deserializer-teknik (SerDes) med sin höghastighetsdataöverföring, stöd för långdistans och utmärkt prestanda inom datakommunikation, telekommunikation och andra applikationer för att lysa. Denna seriella länkteknik fungerar tillförlitligt i tuffa industri- och utomhusmiljöer och överför data snabbt med låg latens. Den primära tillämpningen av SerDes-tekniken är att minimera antalet in-/utgångsstift och sammankopplingar genom att tillhandahålla dataöverföring över en enda koaxialkabel eller differentiell parkabel.

Gigabit Multimedia Serial Link™ (GMSL)-kameror använder GMSL- och GMSL2-teknik - en SerDes-teknik som överför höghastighetsvideo, dubbelriktade kontrolldata och ström via en enda koaxialkabel. Nedan tittar vi närmare på skillnaderna mellan GMSL-gränssnittet och traditionella MIPI-kameragränssnitt och analyserar deras kärnkompetenser.

Vad är GMSL-gränssnittet?

GMSL-gränssnittet (Gigabit Multimedia Serial Link) är ett seriellt kommunikationsprotokoll som är utformat för dataöverföring med hög hastighet för att tillhandahålla höghastighetsvideo med hög upplösning samt ström- och dubbelriktade styrdata för robotteknik och avancerade förarassistanssystem (ADAS) med egenskaperna hos ett gränssnitt med flera funktioner och låg effekt.

GMSL-tekniken omvandlar data till en seriell ström på sändarsidan via en serialiserare och omvandlar seria+l-strömmen tillbaka till parallella data på mottagarsidan via en deserialiserare för vidare bearbetning. Denna effektiva dataöverföringsmetod kan överföra videodata med hastigheter på upp till 6 gigabit per sekund (Gb/s).

Familjen av GMSL-gränssnitt inkluderar serialiserare och deserialiserare för olika gränssnitt som HDMI, CSI-2, DSI, asymmetrisk DSI, eDP, oLDI och enkel/dubbel/fyrdubbel GMSL1/GMSL2, som kan användas vid antingen ingången eller utgången. GMSL-gränssnittet är utformat för att möjliggöra överföring av data över en enda koaxialkabel eller ett differentiellt par kablar (t.ex. STP, SPP, etc.) GMSL-gränssnittet är utformat för att tillåta att data överförs via en enda koaxialkabel eller differentiell parkabel (t.ex. STP, SPP, etc.), vilket minskar antalet in-/utgångsstift och sammankopplingar samtidigt som dataintegritet och låg latens bibehålls. Vi har introducerat GMSL-kameran tidigare, intresserade kan seDen här artikeln.

En introduktion till MIPI-kameragränssnittet

MIPI (Mobile Industry Processor Interface) är ett seriellt kommunikationsprotokoll med hög hastighet som är utformat för mobila enheter och som främst används i enheter som smartphones. MIPI-gränssnittet omfattar en mängd olika standardgränssnittstyper, inklusive MIPI CSI-2, som är ett gränssnitt som är utformat speciellt för kameror för att överföra bild- och videodata mellanModul för kameroroch andra värddatorer. Den mycket effektiva överföringskapaciteten hos MIPI CSI-2 kan ge en maximal bandbredd på 6 Gb per sekund, med faktiska överföringshastigheter på upp till 5 Gb/s.

MIPI CSI-25:s flera höghastighetsdatalinjer är utformade för att ansluta bildsensorn till det inbyggda moderkortet, vilket möjliggör kontroll och bearbetning av bilddata för att bilda ett komplett system för bildtagningssynergi. Standardanslutningslängden för MIPI CSI-2 är dock begränsad till 30 cm, vilket kraftigt begränsar flexibiliteten i vissa scenarier.

Fördelar med GMSL-gränssnittet jämfört med MIPI-kameragränssnitt

1. Överföringsavstånd:GMSL SerDes-tekniken stöder ett överföringsavstånd på 15M, vilket är en överväldigande fördel jämfört med 30CM i MIPI CSI-2-gränssnittet.
2. EMI/EMC-prestanda:GMSL-gränssnittet förbättrar EMI-prestandan för länken genom programmerbara utgångar och spridningsspektrumkapacitet, och kräver ingen extern spridningsspektrumklocka. GMSL för kontroll av kanalens EMC-tolerans utformad för hög immunitetsläge (HIM) för att förbättra tillförlitligheten hos säkerhetskameror.
3. Begäran om automatisk återsändning (ARQ):GMSL använder ARQ-metoden för att säkerställa tillförlitligheten i dataöverföringen. Uppgifternas riktighet säkerställs genom automatisk återutsändning när uppgifterna accepteras. I GMSL2 används ARQ tillsammans med Cyclic Redundancy Checks (CRC) för att upptäcka om ett paket har tagits emot eller inte, vilket förbättrar robustheten i systemets kritiska kontrollfunktioner.
4. Bakåtkompatibilitet:GMSL-gränssnittet stöder bakåtkompatibilitet, vilket gör att nyare versioner kan fungera på äldre gränssnitt, om än med begränsningar.
5. Stöd för virtuell kanal:Stöd för virtuella kanaler gör det möjligt för SerDes-arkitekturen att implementera inspelning med flera kameror. GMSL-deserialiseraren kan stödja avkodning av upp till 16 virtuella kanaler, och virtuella kanaler stöds också av MIPI CSI-2 och CSI-3.
6. Kompatibla plattformar:GMSL-kameran ger standardstöd för NVIDIA® Jetson-utvecklingssatser™ och Connect Techs Rogue-, Rudi-AGX- och Rudi NX-plattformar, som är baserade på Jetson Xavier™ NX, för att påskynda prototyper och distribution av visionsprodukter.

Slutsats

När det gäller resultaten, även om det mest använda kameragränssnittet idag är USB-kameragränssnittet, är GMSL i de flesta fall definitivt det kameragränssnitt som valts för inbyggda visionsystem som robotik, ADAS, intelligenta transportsystem, etc. GMSL-kameragränssnittet erbjuder bättre stöd för specifika domäner tack vare detta längre överföringsavstånd och stabila, högupplösta bild- och videodata. Stöd för applikationer.

Sinoseen har lång erfarenhet av kameradesign och tillverkning och kan ge dig den mest professionella rådgivningen och supporten för att förstå dina applikationskrav och ge dig det mestLämplig lösning för inbäddad vision. Tveka inte att kontakta oss.