Mô-đun máy ảnh mipi so với mô-đun máy ảnh usb - hiểu sự khác biệt

MIPI và giao diện camera usb là những loại giao diện phổ biến hơn cho các ứng dụng tầm nhìn nhúng ngày nay. Mặc dù với sự phát triển của công nghệ tầm nhìn nhúng, ngày càng có nhiều giao diện mới có thể được sử dụng. Tất nhiên, tùy thuộc vào ứng dụng, các giao diện MIPI và USB đều có ưu và nhược điểm riêng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ phân tích sâu hai giao diện này, MIPI và USB, và đưa ra so sánh chi tiết.

Định nghĩa của mô-đun camera MIPI là gì?

Mô-đun camera MIPI là một thiết bị điện tử nhỏ gọn, nhỏ bé tích hợp cảm biến camera, ống kính và giao diện MIPI. Đây là một mô-đun hoặc hệ thống camera truyền hình ảnh từ camera đến các thiết bị chủ qua giao thức giao diện MIPI.

giao diện mipi

Mipi là viết tắt của Mobile Industry Processor Interface và là một tiêu chuẩn giao diện cho thiết bị di động. Đây là loại giao diện chính được sử dụng phổ biến trên thị trường hiện nay để truyền dữ liệu hình ảnh giữa camera và các thiết bị chủ khác. Về mặt kỹ thuật, có thể chuyển đổi từ mipi sang usb.

Giao diện MIPI dễ sử dụng và linh hoạt, hỗ trợ nhiều ứng dụng khác nhau bao gồm video 1080p, 4k và 8k cũng như chụp ảnh độ phân giải cao. Thích hợp để sử dụng trong các ứng dụng tầm nhìn nhúng như AR/VR, hệ thống nhận dạng cử chỉ, nhận diện khuôn mặt và giám sát an ninh.Tìm hiểu sâu về giao diện MIpi là gì?

Cách các mô-đun camera MIPI hoạt động

Các mô-đun camera MIPI kết nối với các thiết bị chủ khác thông qua MIPI CSI (Camera Serial Interface) hoặc DSI (Display Serial Interface). Với đặc điểm độ phân giải cao và tiêu thụ điện năng thấp, DSI thường được sử dụng để truyền dữ liệu hiển thị, trong khi CSI được dùng để truyền dữ liệu hình ảnh và video.

Giao diện MIPI CSI-2

MIPI CSI-2 (Giao diện chuỗi máy ảnh thế hệ thứ hai) là một giao diện hiệu quả và thân thiện với người dùng hơn dựa trên các cải tiến của mipi. Nó có bốn kênh dữ liệu hình ảnh, mỗi kênh cung cấp lên đến 2,5Gb/s băng thông, tổng băng thông tối đa là 10Gb/s. Về tốc độ, MIPI CSI-2 vượt trội hơn USB 3.0.

MIPI CSI-2 cung cấp một giao thức đáng tin cậy để xử lý độ phân giải video trên 1080p. Nhờ vào bộ xử lý đa lõi, một trong những lợi thế chính của nó là chiếm ít tài nguyên CPU. Đây là giao diện mặc định cho các thiết bị như raspberry pi và jetson Nano, và cả phiên bản V1 và V2 của mô-đun camera raspberry pi đều dựa trên giao diện này.

Hạn chế của MIPI CSI-2

Mặc dù giao diện Mipi CSI-2 là một giao diện phổ biến ngày nay và có nhiều lợi thế, vẫn còn một số hạn chế. Một trong những hạn chế rõ ràng hơn là camera MIPI thường yêu cầu trình điều khiển bổ sung, và nếu không có sự hỗ trợ mạnh mẽ từ nhà sản xuất hệ thống, sự hỗ trợ cho cảm biến hình ảnh sẽ bị giới hạn. Điều này có nghĩa là sẽ có các vấn đề về tương thích giữa camera MIPI và các thiết bị khác nhau.

Các loại mô-đun camera MIPI khác nhau

Bên cạnh MIPI CSI-2, trên thị trường có rất nhiều loại mô-đun camera MIPI khác, chẳng hạn như mipi camera csi-2, MIPI CSI-3, MIPI CSI-4 và MIPI CSI-5, v.v. Trong số đó, MIPI CSi-2 được sử dụng rộng rãi nhất, hỗ trợ 4 kênh. Các phiên bản sau như CSI-3, CSI-4 và CSI-5 hỗ trợ lần lượt 8, 16 và 32 kênh.

Ghép nối mô-đun camera USB là gì?

Khác với các mô-đun camera MIPI, các mô-đun camera USB được ưa chuộng nhờ tính đa dụng và dễ sử dụng. Nhờ đặc tính cắm và chạy của USB, các mô-đun camera USB có thể được kết nối trực tiếp qua USB từ bất kỳ thiết bị nào mà chúng được sử dụng. Các mô-đun camera USB tốc độ cao thường được sử dụng cho hội nghị video, thị giác máy móc và nhiều ứng dụng khác.

Giao diện USB

Giao diện camera USB là điểm kết nối quan trọng giữa camera và PC. Với chức năng cắm và chạy, nó đơn giản hóa quá trình thiết lập và giảm chi phí phát triển của hệ thống vision nhúng. USB 2.0 có một số hạn chế kỹ thuật và vấn đề tương thích so với công nghệ hiện tại, vì vậy USB 3.0 và USB 3.1 Gen 1 đã được giới thiệu sau đó.Có một số điều cần biết về giao diện camera USB trong bài viết trước.

Nguyên lý hoạt động của mô-đun camera USB

Như tên gọi, một mô-đun camera USB sử dụng giao diện camera USB để kết nối với thiết bị chủ như máy tính hoặc máy tính bảng, v.v. Giao diện camera USB có tốc độ truyền tối đa lên đến 480Mbps và có tính năng tháo lắp nóng cho phép mô-đun camera USB được tháo rời mà không cần tắt hệ thống chủ.

Giao diện USB3.0

USB3.0 đã được nâng cấp thêm trên cơ sở USB2.0, giữ nguyên đặc điểm cắm là chạy và tải CPU thấp trong khi cải thiện đáng kể độ tin cậy. Cả USB3.0 và USB3.1 Gen 1 đều duy trì những tính năng tuyệt vời của phiên bản cũ. Sự khác biệtgiữa USB 2.0 và 3.0 có thể được thấy trong bài viết này.

Với phần cứng bổ sung, USB 3.0 có thể đạt tốc độ truyền 40 megabyte mỗi giây với băng thông tối đa là 480 megabyte. Điều này nhanh hơn mười lần so với USB 2.0 và gấp bốn lần so với Gige. Và tính năng cắm là chạy đảm bảo việc thay thế camera nhanh chóng trong trường hợp xảy ra sự cố.

hạn chế của giao diện USB 3.0

Trong lý thuyết, không có giao diện hoàn hảo, bất kỳ giao diện nào cũng có ưu điểm và hạn chế của nó. Giao diện usb3.0 cũng vậy. Usb3.0 không hỗ trợ cảm biến độ phân giải cao, và chiều dài truyền hiệu quả chỉ là 5 mét, mặc dù có thể mở rộng thông qua công nghệ, nhưng việc duy trì độ tin cậy của hiệu suất đã trở thành một vấn đề lớn.

Sự khác biệt chính giữa mô-đun camera MIPI và USB

1. tiêu thụ điện:Mô-đun camera MIPI tiêu thụ ít điện năng hơn so với mô-đun camera USB. Giao diện camera CSI là giao diện chuẩn di động, và phạm vi tiết kiệm năng lượng là yếu tố quan trọng trong các thiết bị này. Camera USB thường tiêu thụ nhiều điện năng hơn, điều này có thể là nhược điểm cho các ứng dụng yêu cầu nguồn điện và nhạy cảm với năng lượng.
2. Tốc độ truyền:Mô-đun camera MIPI thường cung cấp tốc độ truyền dữ liệu cao hơn. Bốn kênh của MIPI CSI-2 có thể truyền mỗi kênh 2,5Gbps, trong khi đó mô-đun camera USB tốc độ cao bị giới hạn bởi tiêu chuẩn USB (USB 2.0 hoặc USB 3.0).
3. Tương thích:việc sử dụng mô-đun camera giao diện USB có tính tương thích tốt hơn. Tiêu chuẩn USB phổ biến, thông qua giao diện camera USB có thể làm cho camera kết nối mượt mà với nhiều thiết bị khác nhau. MIPI yêu cầu một giao diện phần cứng cụ thể, đối với các nhà phát triển không quen thuộc với tiêu chuẩn MIPI, đây là một thách thức.
4. chất lượng hình ảnh và hiệu suất xử lý:về chất lượng hình ảnh và xử lý, camera MIPI CSI tốt hơn vì chúng được kết nối trực tiếp với Bộ Xử Lý Tín Hiệu Hình Ảnh (ISP), điều này cải thiện đáng kể sự đồng bộ hóa, giảm độ trễ và do đó nâng cao chất lượng hình ảnh. Camera USB có thể gặp vấn đề về độ trễ, đặc biệt nếu ISP không được tối ưu hóa tốt cho luồng dữ liệu USB.

Ở đây, tôi sẽ đưa ra phân tích ngắn gọn về cả hai giao diện MIPI CSI-2 và USB3.0 dưới dạng bảng:

Kết luận

Tóm lại, giao diện camera USB và MIPI đều có những điểm mạnh và hạn chế riêng. Khi chúng ta chọn giữa hai loại này, cần phải xem xét kỹ lưỡng nhu cầu thực tế, ngân sách và độ khó trong việc phát triển kỹ thuật. Qua bài viết này, tôi tin rằng chúng ta đã có cái nhìn tổng quan về USB và MIPI, hy vọng nó sẽ giúp ích cho bạn.

Nhà sản xuất mô-đun camera - SInoseen

Sinoseen có 16 năm kinh nghiệm trong ngành mô-đun camera, hỗ trợ tùy chỉnh sản phẩm mô-đun camera với nhiều giao diện và lĩnh vực khác nhau. Tất cả các sản phẩm mô-đun camera đều hỗ trợ tùy chỉnh OEM/ODM.

Dựa trên uy tín và đạo đức, chúng tôi cung cấp cho khách hàng dịch vụ chân thành nhất với giá cả công bằng và chất lượng tuyệt vời. Chúng tôi muốn hợp tác với những người có cùng niềm tin và xây dựng mối quan hệ lâu dài.

Hệ thống điện:Mô-đun Camera Sinoseensẽ là một trong những lựa chọn đầu tiên của bạn cho các ứng dụng tầm nhìn nhúng.