โมดูลกล้อง MIPI VS โมดูลกล้อง USB - ทําความเข้าใจความแตกต่าง

อินเทอร์เฟซกล้อง MIPI และ USB เป็นอินเทอร์เฟซประเภทหลักสําหรับแอปพลิเคชันการมองเห็นแบบฝังตัวในปัจจุบัน แม้ว่าด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการมองเห็นแบบฝังตัว แต่ก็สามารถใช้อินเทอร์เฟซใหม่ๆ ได้มากขึ้นเรื่อยๆ แน่นอนว่าอินเทอร์เฟซ MIPI และ USB มีข้อดีและข้อเสียของตัวเองทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน ในบทความนี้ เราจะมาดูเชิงลึกเกี่ยวกับอินเทอร์เฟซทั้งสอง MIPI และ USb และทําการเปรียบเทียบโดยละเอียด

คําจํากัดความของโมดูลกล้อง MIPI คืออะไร?

โมดูลกล้อง MIPI เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กขนาดกะทัดรัดที่รวมเซ็นเซอร์กล้อง เลนส์ และอินเทอร์เฟซ mipi เป็นโมดูลหรือระบบกล้องที่ส่งภาพจากกล้องไปยังอุปกรณ์โฮสต์อื่นๆ ผ่านโปรโตคอลอินเทอร์เฟซ mipi

อินเทอร์เฟซ Mipi

Mipi ย่อมาจาก Mobile Industry Processor Interface และเป็นข้อกําหนดประเภทอินเทอร์เฟซมาตรฐานสําหรับอุปกรณ์มือถือ เป็นประเภทอินเทอร์เฟซหลักที่ใช้กันทั่วไปในตลาดปัจจุบันสําหรับการถ่ายโอนข้อมูลภาพระหว่างกล้องและอุปกรณ์โฮสต์อื่นๆ โดยวิธีการทางเทคนิค mipi เป็น usb

อินเทอร์เฟซ MIPI ใช้งานง่ายและใช้งานได้หลากหลาย รองรับการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงวิดีโอ 1080p, 4k และ 8k และการถ่ายภาพความละเอียดสูง เหมาะอย่างยิ่งสําหรับใช้ในแอพพลิเคชั่นการมองเห็นแบบฝังตัว เช่น AR/VR, ระบบจดจําท่าทาง, การจดจําใบหน้า และการเฝ้าระวังความปลอดภัยเจาะลึกว่าอินเทอร์เฟซ MIpi คืออะไร?

โมดูลกล้อง MIPI ทํางานอย่างไร

โมดูลกล้อง MIPI เชื่อมต่อกับอุปกรณ์โฮสต์อื่นๆ ผ่าน MIPI CSI (Camera Serial Interface) หรือ DSI (Display Serial Interface) ด้วยความละเอียดสูงและการใช้พลังงานต่ํา โดยทั่วไปจะใช้ DSI ในการส่งข้อมูลการแสดงผล ในขณะที่ CSI ใช้เพื่อส่งข้อมูลรูปภาพและวิดีโอ

อินเทอร์เฟซ MIPI CSI-2

MIPI CSI-2 (Second Generation Camera Serial Interface) เป็นอินเทอร์เฟซที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับผู้ใช้มากขึ้นโดยอิงจากการปรับปรุงของ MIPI มีช่องสัญญาณข้อมูลภาพสี่ช่อง โดยแต่ละช่องให้แบนด์วิดท์สูงสุด 2.5Gb/s รวมแบนด์วิดท์สูงสุด 10Gb/s ในแง่ของความเร็ว MIPI CSI-2 นั้นเหนือกว่า USB 3.0

MIPI CSI-2 มีโปรโตคอลที่เชื่อถือได้เพื่อจัดการกับความละเอียดของวิดีโอที่สูงกว่า 1080p ด้วยโปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์ข้อได้เปรียบหลักประการหนึ่งคือทรัพยากรซีพียูมีขนาดเล็ก เป็นอินเทอร์เฟซเริ่มต้นสําหรับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น raspberry pi และ jetson Nano และทั้ง V1 และ V2 ของโมดูลกล้อง raspberry pi จะใช้อินเทอร์เฟซนี้

ข้อจํากัดของ MIPI CSI-2

แม้ว่าอินเทอร์เฟซ Mipi CSI-2 จะเป็นอินเทอร์เฟซที่ได้รับความนิยมในปัจจุบันและมีข้อดีหลายประการ แต่ก็ยังมีข้อจํากัดบางประการ สิ่งหนึ่งที่ชัดเจนกว่าคือกล้อง MIPI มักต้องการไดรเวอร์เพิ่มเติม และหากไม่มีการสนับสนุนที่แข็งแกร่งจากผู้ผลิตระบบ ซึ่งหมายความว่าจะมีปัญหาความเข้ากันได้ระหว่างกล้อง MIPI และอุปกรณ์ต่างๆ

โมดูลกล้อง MIPI ประเภทต่างๆ

นอกจาก MIPI CSI-2 แล้ว ยังมีโมดูลกล้อง MIPI ประเภทอื่นๆ อีกมากมายในตลาด เช่น กล้อง mipi csi-2, MIPI CSI-3, MIPI CSI-4 และ MIPI CSI-5 เป็นต้น ในหมู่พวกเขา MIPI CSi-2 เป็นรุ่นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งรองรับ 4 ช่องสัญญาณ CSI-3, CSI-4 และ CSI-5 ในภายหลังรองรับ 8, 16 และ 32 ช่องสัญญาณตามลําดับ

โมดูลกล้อง USB คืออะไร?

โมดูลกล้อง USB ต่างจากโมดูลกล้อง MIPI ตรงที่ได้รับความนิยมเนื่องจากมีความอเนกประสงค์และใช้งานง่าย ด้วยลักษณะแบบ Plug-and-play ของ USB โมดูลกล้อง USB จึงสามารถเชื่อมต่อได้โดยตรงผ่าน USB จากอุปกรณ์ใดก็ตามที่ใช้งาน โมดูลกล้อง USB ความเร็วสูงมักใช้สําหรับการประชุมทางวิดีโอ แมชชีนวิชัน และอื่นๆ

อินเตอร์เฟซ USB

อินเทอร์เฟซของกล้อง USB เป็นจุดเชื่อมต่อที่สําคัญระหว่างกล้องและพีซี ด้วยฟังก์ชัน Plug-and-play ทําให้กระบวนการตั้งค่าง่ายขึ้นและลดต้นทุนการพัฒนาการมองเห็นแบบฝังตัว USB2.0 มีข้อจํากัดทางเทคนิคและปัญหาความเข้ากันได้บางประการเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีปัจจุบัน ดังนั้น USB3.0 และ USB3.1 Gen 1 จึงถูกนํามาใช้ในภายหลังมีบางสิ่งที่ต้องรู้เกี่ยวกับอินเทอร์เฟซของกล้อง usb ในบทความก่อนหน้านี้

หลักการทํางานของโมดูลกล้อง USB

ตามชื่อที่แนะนํา โมดูลกล้อง USB ใช้อินเทอร์เฟซของกล้อง USB เพื่อเชื่อมต่อกับอุปกรณ์โฮสต์ เช่น คอมพิวเตอร์หรือแท็บเล็ต เป็นต้น อินเทอร์เฟซของกล้อง USB มีความเร็วในการถ่ายโอนสูงสุดถึง 480Mbps และมีคุณสมบัติแบบ Hot-swappable ที่ช่วยให้สามารถถอดประกอบโมดูลกล้อง USB ได้โดยไม่ต้องปิดระบบโฮสต์

อินเทอร์เฟซ USB3.0

USB3.0 ได้รับการอัปเกรดเพิ่มเติมบนพื้นฐานของ USB2.0 โดยยังคงรักษาลักษณะการพลักแอนด์เพลย์ดั้งเดิมและโหลด CPU ต่ําในขณะที่ปรับปรุงความน่าเชื่อถืออย่างมาก ทั้ง USB3.0 และ USB3.1 Gen 1 ยังคงรักษาคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมของเวอร์ชันเก่าไว้ ความแตกต่างระหว่าง USB 2.0 และ 3.0 สามารถดูได้ในบทความนี้.

ด้วยฮาร์ดแวร์เพิ่มเติม USB 3.0 สามารถบรรลุอัตราการถ่ายโอน 40 เมกะไบต์ต่อวินาทีโดยมีแบนด์วิดท์สูงสุด 480 เมกะไบต์ ซึ่งสูงกว่า USB 2.0 มากกว่าสิบเท่าและสูงกว่า Gige สี่เท่า และ Plug-and-play ช่วยให้เปลี่ยนกล้องได้อย่างรวดเร็วในกรณีที่เกิดปัญหา

ข้อจํากัดของอินเทอร์เฟซ USB 3.0

ในทางทฤษฎีไม่มีอินเทอร์เฟซที่สมบูรณ์แบบอินเทอร์เฟซใด ๆ มีข้อดีและข้อจํากัด อินเทอร์เฟซ USB3.0 เหมือนกัน USB3.0 ไม่รองรับเซ็นเซอร์ความละเอียดสูงและความยาวการส่งข้อมูลที่มีประสิทธิภาพเพียง 5 เมตรแม้ว่าจะสามารถขยายได้ด้วยเทคโนโลยี แต่เพื่อรักษาความน่าเชื่อถือของประสิทธิภาพได้กลายเป็นปัญหาใหญ่

ความแตกต่างที่สําคัญระหว่างโมดูลกล้อง MIPI และ USB

1. พลังงาน:โมดูลกล้อง MIPI ใช้พลังงานน้อยกว่าโมดูลกล้อง USB อินเทอร์เฟซ Camera CSI เป็นอินเทอร์เฟซมาตรฐานมือถือ และช่วงการประหยัดพลังงานเป็นสิ่งสําคัญในอุปกรณ์เหล่านี้ โดยทั่วไปแล้วกล้อง USB จะใช้พลังงานมากกว่า ซึ่งอาจเป็นข้อเสียสําหรับการใช้งานที่ต้องการแหล่งจ่ายไฟและไวต่อพลังงาน
2. ความเร็วในการถ่ายโอน:โดยทั่วไปแล้วโมดูลกล้อง MIPI จะให้ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลที่สูงขึ้น MIPI CSI-2 สี่ช่องสัญญาณสามารถส่ง 2.5Gbps แต่ละช่อง ในขณะที่โมดูลกล้อง USB ความเร็วสูงถูกจํากัดโดยมาตรฐาน USB (USB 2.0 หรือ USB 3.0)
3. ความเข้ากันได้:การใช้ความเข้ากันได้ของโมดูลกล้องอินเทอร์เฟซ USB จะดีกว่า มาตรฐาน USB เป็นที่แพร่หลายผ่านอินเทอร์เฟซของกล้อง usb สามารถทําให้กล้องและอุปกรณ์ที่หลากหลายได้อย่างราบรื่น MIPI ต้องการอินเทอร์เฟซฮาร์ดแวร์เฉพาะสําหรับนักพัฒนาที่ไม่คุ้นเคยกับมาตรฐาน MIPI นี่เป็นความท้าทาย
4. คุณภาพของภาพและประสิทธิภาพการประมวลผล:ในแง่ของคุณภาพของภาพและการประมวลผลกล้อง MIPI CSI ดีกว่าเพราะเชื่อมต่อโดยตรงกับตัวประมวลผลสัญญาณภาพ (ISP) ซึ่งช่วยปรับปรุงการซิงโครไนซ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพลดเวลาแฝงและปรับปรุงคุณภาพของภาพ กล้อง usb อาจมีปัญหาเวลาแฝง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหาก ISP ไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสําหรับสตรีมข้อมูล USB

ในที่นี้ฉันกําลังให้การวิเคราะห์สั้น ๆ ของทั้งอินเทอร์เฟซ MIPI CSI-2 และ USB3.0 ในรูปแบบตาราง:

บทสรุป

โดยสรุป อินเทอร์เฟซกล้อง USB และ mipi มีจุดแข็งและข้อจํากัดของตัวเอง เมื่อเราเลือกระหว่างทั้งสอง เราจําเป็นต้องพิจารณาความต้องการที่แท้จริง งบประมาณ และปัญหาในการพัฒนาทางเทคนิคโดยเฉพาะ ฉันเชื่อว่าเราทุกคนมีความเข้าใจทั่วไปเกี่ยวกับ USB และ MIPI ฉันหวังว่ามันจะช่วยคุณได้

ผู้ผลิตโมดูลกล้อง - SInoseen

Sinoseen มีประสบการณ์ 16 ปีในอุตสาหกรรมโมดูลกล้อง สนับสนุนการปรับแต่งผลิตภัณฑ์โมดูลกล้องในอินเทอร์เฟซและสาขาต่างๆ ผลิตภัณฑ์โมดูลกล้องทั้งหมดรองรับการปรับแต่ง OEM/ODM

บนพื้นฐานของชื่อเสียงและจริยธรรมเราให้บริการลูกค้าด้วยความจริงใจที่สุดในราคายุติธรรมและคุณภาพที่ยอดเยี่ยม เราต้องการทํางานกับผู้คนที่มีความเชื่อเดียวกันกับเราและสร้างความร่วมมือระยะยาว

พื้นที่โมดูลกล้อง Sinoseenจะเป็นหนึ่งในตัวเลือกแรกของคุณสําหรับแอพพลิเคชั่นการมองเห็นแบบฝังตัว