Úvod
MIPI CSI‑2 je najbežnejšie rozhranie na pripojenie kamerových modulov k vstavaným procesorom – telefónom, dronom, lekárskym ďalekohľadom a automobilovým kamerám. Na rozdiel od USB je MIPI navrhnutý pre video na krátku vzdialenosť s nízkou latenciou a veľkou šírkou pásma. PorozumenieŠírka pásma MIPIje nevyhnutné na podporu vášho cieľového rozlíšenia a snímkovej frekvencie. V spoločnosti Sincere vyrábamekamera s modulom cmosriešenia už viac ako 30 rokov, vrátaneModul kamery MIPIdizajnov.
Čo je šírka pásma MIPI?
Šírka pásma je maximálna rýchlosť prenosu dát zo snímača fotoaparátu do procesora, meraná vgigabity za sekundu (Gbps)na dátový pruh. MIPI CSI‑2 používa 1, 2 alebo 4 rozdielové dátové pruhy (plus hodinový pruh). Každý pruh zvyčajne beží od 500 Mbps do 2,5 Gbps. Celková šírka pásma=rýchlosť jazdných pruhov × počet jazdných pruhov.
Bežné konfigurácie:
1-pruh:1,5 – 2,5 Gbps
2-pruh:3 – 5 Gbps
4-pruh:6 – 10 Gbps
A Modul 4k dronovej kameryčasto používa 4 pruhy s rýchlosťou 1,5 Gbps (celkovo 6 Gbps) pre 4K @ 30 fps.
MIPI vs. iné rozhrania
| Rozhranie | Šírka pásma | Dĺžka kábla | Prípad použitia |
|---|---|---|---|
| MIPI CSI-2 | 1 – 10 Gbps | <30 cm | Vstavané, nízka latencia |
| USB 2.0 | 480 Mbps | 3–5 m | Základné webové kamery |
| USB 3.0/3.1 | 5 – 10 Gbps | 3–5 m | Vysokorýchlostné USB kamery |
| GigE Vision | 1 Gbps | 100 m | Priemyselné strojové videnie |
A USB modul fotoaparátuje pohodlné, ale má vyššiu latenciu. AModul kamery MIPIponúka nižšiu latenciu a nižší výkon – fotoaparát však musí byť veľmi blízko procesora.
Výpočet požadovanej šírky pásma
Rýchlosť nespracovaných údajov=šírka × výška × bitová hĺbka × snímková frekvencia plus réžia.
Modul HD kamery(1280 × 720, 10-bit, 30 snímok/s): nespracovaný ~276 Mb/s → s réžiou ~350‑400 Mb/s. Funguje jeden jazdný pruh s rýchlosťou 500 Mbps.
1080p @ 60 snímok za sekundu(10-bit): nespracovaný ~1,24 Gbps → réžia ~1,5 Gbps. Jeden jazdný pruh s rýchlosťou 1,5 Gbps sa zmestí; dva pruhy sú bezpečnejšie.
4K @ 30 snímok za sekundu(10-bit): nespracovaný ~2,49 Gbps → réžia ~3 Gbps. Dva 1,5 Gbps pruhy poskytujú 3 Gbps (hraničná); štyri pruhy rýchlosťou 1,5 Gbps (6 Gbps) sú pohodlné.
4K @ 60 snímok za sekundu: raw ~4.98 Gbps → overhead >5 Gbps. Vyžaduje 4 pruhy s rýchlosťou 1,5 Gb/s (6 Gb/s) alebo 2 pruhy s rýchlosťou 2,5 Gb/s (5 Gb/s).
Praktické úvahy
Podpora procesorov– Skontrolujte počet jazdných pruhov hostiteľského procesora a maximálnu rýchlosť jazdných pruhov. Nie všetky procesory podporujú 4 pruhy alebo 2,5 Gb/s.
Dĺžka kábla– MIPI je pre stopy medzi doskou do 30 cm. Dlhšie káble zhoršujú signál.
Automatické zaostrovanie– Anmodul usb kamery s automatickým zaostrovanímpoužíva USB; príkazy automatického zaostrovania sú cez I2C a neovplyvňujú šírku pásma videa. Moduly MIPI využívajú na ovládanie aj I2C.
Aplikácie pre drony – A Modul 4k dronovej kamerypoužíva MIPI pre nízku hmotnosť a nízky výkon. 4 jazdné pruhy ľahko zvládajú 4K pri 30 snímkach za sekundu.
MIPI vs. USB
| Funkcia | MIPI | USB |
|---|---|---|
| Šírka pásma | Až 10 Gbps (4 pruhy) | USB 3.0: 5 Gbps; 3.1: 10 Gbps |
| Latencia | Veľmi nízka (µs) | Nízka, ale vyššia (ms) |
| Dĺžka kábla | <30 cm | 3–5 m |
| Sila | Nízka | Vyššie |
| integrácia | Vyžaduje prijímač MIPI | Plug-and-play (UVC) |
| Najlepšie pre | Vložené, v reálnom čase | Vývoj na báze PC |
Ako vybrať konfiguráciu MIPI
| Rozlíšenie / FPS | Lanes | Rýchlosť jazdného pruhu |
|---|---|---|
| 720p @ 30 snímok za sekundu | 1 jazdný pruh | 500 Mbps |
| 1080p @ 30 snímok za sekundu | 1 jazdný pruh | 1 Gbps |
| 1080p @ 60 snímok za sekundu | 2 pruhy | 1 Gbps každý |
| 4K @ 30 snímok za sekundu | 2 pruhy (alebo 4) | 1,5 Gbps (alebo 800 Mbps) |
| 4K @ 60 snímok za sekundu | 4 pruhy | 1,5 Gbps každý |
Kamerové moduly MIPI od spoločnosti Sincere
V spoločnosti Sincere navrhujemekamera s modulom cmosriešenia s výstupom MIPI CSI‑2:
Modul kamery MIPI– Konfigurovateľné jazdné pruhy (1/2/4) a rýchlosti až do 4K @ 60 snímok za sekundu.
Modul HD kamery– 720p/1080p pre nákladovo citlivé vstavané.
USB modul fotoaparátu– na prototypovanie; MIPI na výrobu.
Modul USB fotoaparátu s automatickým zaostrovaním– Pre variabilné zaostrovanie s pohodlím USB.
Modul 4k dronovej kamery– Ľahký, 4-prúdový MIPI pre UAV.
Kamera s modulom Cmos– Senzory Sony, OmniVision prispôsobené vašej šírke pásma.
Zhrnutie
Šírka pásma modulu kamery MIPI sa pohybuje od 1 do 10 Gbps v závislosti od počtu jazdných pruhov a rýchlosti. Podporuje HD až 4K pri vysokých snímkových frekvenciách s veľmi nízkou latenciou. V porovnaní s aUSB modul fotoaparátu, MIPI vymení dĺžku kábla za nižší výkon a výkon v reálnom čase. Pre aModul 4k dronovej kamery4 pruhy s rýchlosťou 1,5 Gbps každý (6 Gbps) pohodlne zvládajú 4K @ 30fps. Keď potrebujete jednoduchú integráciu s PC, aUSB modul fotoaparátualebomodul usb kamery s automatickým zaostrovanímje lepšie. Vyberte si správnu konfiguráciu MIPI na základe vášho rozlíšenia, snímkovej frekvencie a schopností hostiteľského procesora.
Ak chcete prediskutovať svoje otázky, kontaktujte spoločnosť SincereModul kamery MIPIpožiadavky.
