вступ
MIPI CSI‑2 — найпоширеніший інтерфейс для підключення модулів камер до вбудованих процесорів — телефонів, дронів, медичних прицілів і автомобільних камер. На відміну від USB, MIPI розроблено для відео на короткій відстані, із низькою затримкою та високою пропускною здатністю. РозумінняПропускна здатність MIPIнеобхідний для підтримки цільової роздільної здатності та частоти кадрів. У Sincere ми виробляємомодульна камера cmosрішень понад 30 років, у т.чМодуль камери MIPIконструкції.
Що таке пропускна здатність MIPI?
Пропускна здатність – це максимальна швидкість передачі даних від датчика камери до процесора, виміряна в дюймахгігабіт на секунду (Гбіт/с)на смугу даних. MIPI CSI‑2 використовує 1, 2 або 4 диференціальні смуги даних (плюс тактова смуга). Кожна смуга зазвичай працює від 500 Мбіт/с до 2,5 Гбіт/с. Загальна пропускна здатність=швидкість смуги × кількість смуг.
Поширені конфігурації:
1-смуга:1,5–2,5 Гбіт/с
2-смуга:3–5 Гбіт/с
4-смуговий:6–10 Гбіт/с
A Модуль камери дрона 4kчасто використовує 4 смуги зі швидкістю 1,5 Гбіт/с (загалом 6 Гбіт/с) для 4K при 30 кадрах/с.
MIPI проти інших інтерфейсів
| Інтерфейс | Пропускна здатність | Довжина кабелю | Випадок використання |
|---|---|---|---|
| MIPI CSI‑2 | 1–10 Гбіт/с | <30 cm | Вбудований, низька затримка |
| USB 2.0 | 480 Мбіт/с | 3–5 m | Базові веб-камери |
| USB 3.0/3.1 | 5–10 Гбіт/с | 3–5 m | Високошвидкісні USB камери |
| GigE Vision | 1 Гбіт/с | 100 m | Промислове машинне зір |
A USB модуль камерице зручно, але має більшу затримку. АМодуль камери MIPIзабезпечує меншу затримку та меншу потужність, але камера має бути дуже близько до процесора.
Розрахунок необхідної пропускної здатності
Швидкість необроблених даних=ширина × висота × бітова глибина × частота кадрів плюс накладні витрати.
Модуль камери HD(1280 × 720, 10-біт, 30 кадрів/с): необроблений ~276 Мбіт/с → із накладними витратами ~350–400 Мбіт/с. Працює одна смуга 500 Мбіт/с.
1080p @ 60fps(10-бітний): необроблений ~1,24 Гбіт/с → накладний ~1,5 Гбіт/с. Підходить одна смуга на 1,5 Гбіт/с; дві смуги безпечніше.
4K @ 30 кадрів/с(10-бітний): необроблений ~2,49 Гбіт/с → накладний ~3 Гбіт/с. Дві смуги 1,5 Гбіт/с дають 3 Гбіт/с (гранична лінія); чотири смуги зі швидкістю 1,5 Гбіт/с (6 Гбіт/с) — це зручно.
4K @ 60 кадрів в секунду: raw ~4.98 Gbps → overhead >5 Гбіт/с. Потрібні 4 смуги на 1,5 Гбіт/с (6 Гбіт/с) або 2 смуги на 2,5 Гбіт/с (5 Гбіт/с).
Практичні міркування
Підтримка процесора– Перевірте кількість смуг і максимальну швидкість смуги головного процесора. Не всі процесори підтримують 4-канальні або 2,5 Гбіт/с.
Довжина кабелю– MIPI призначений для відрізків від дошки до 30 см. Довші кабелі погіршують сигнал.
Автофокус– Анмодуль USB-камери з автофокусомвикористовує USB; команди автофокусування надходять через I2C, не впливаючи на пропускну здатність відео. Модулі MIPI також використовують I2C для керування.
Додатки для дронів – A Модуль камери дрона 4kвикористовує MIPI для легкої ваги та малої потужності. 4 смуги легко справляються з роздільною здатністю 4K при 30 кадрах/с.
MIPI проти USB
| Особливість | MIPI | USB |
|---|---|---|
| Пропускна здатність | До 10 Гбіт/с (4 смуги) | USB 3.0: 5 Гбіт/с; 3.1: 10 Гбіт/с |
| Затримка | Дуже низький (мкс) | Низький, але вищий (мс) |
| Довжина кабелю | <30 cm | 3–5 m |
| потужність | Низький | Вища |
| Інтеграція | Потрібен приймач MIPI | Plug-and-play (UVC) |
| Найкраще для | Вбудований, у режимі реального часу | Розробка на базі ПК |
Як вибрати конфігурацію MIPI
| Роздільна здатність / FPS | Провулки | Швидкість смуги руху |
|---|---|---|
| 720p @ 30fps | 1 пров | 500 Мбіт/с |
| 1080p @ 30 кадрів в секунду | 1 пров | 1 Гбіт/с |
| 1080p @ 60fps | 2 смуги | 1 Гбіт/с кожен |
| 4K @ 30 кадрів/с | 2 смуги (або 4) | 1,5 Гбіт/с (або 800 Мбіт/с) |
| 4K @ 60 кадрів в секунду | 4 смуги | 1,5 Гбіт/с кожен |
Модулі камери MIPI від Sincere
У Sincere ми займаємося дизайноммодульна камера cmosрішення з виходом MIPI CSI‑2:
Модуль камери MIPI– Настроювані смуги (1/2/4) і швидкості, до 4K @ 60fps.
Модуль камери HD– 720p/1080p для недорогого вбудованого.
USB модуль камери– Для прототипування; MIPI для виробництва.
Модуль USB-камери з автофокусом– Для зручності змінного фокусування за допомогою USB.
Модуль камери дрона 4k– Легкий 4-смуговий MIPI для БПЛА.
Камера модуля Cmos– Датчики Sony, OmniVision, які відповідають вашій смузі пропускання.
Резюме
Пропускна здатність модуля камери MIPI коливається від 1 до 10 Гбіт/с залежно від кількості смуг і швидкості. Він підтримує від HD до 4K з високою частотою кадрів із дуже низькою затримкою. У порівнянні з aUSB модуль камери, MIPI замінює довжину кабелю на меншу потужність і продуктивність у реальному часі. Для aМодуль камери дрона 4k, 4 смуги зі швидкістю 1,5 Гбіт/с кожна (6 Гбіт/с) комфортно обробляють 4K зі швидкістю 30 кадрів/с. Якщо вам потрібна проста інтеграція з ПК, aUSB модуль камериабомодуль USB-камери з автофокусомкраще. Виберіть правильну конфігурацію MIPI на основі роздільної здатності, частоти кадрів і можливостей головного процесора.
Зверніться до Sincere, щоб обговорити вашіМодуль камери MIPIвимоги.
