MIPI攝像頭與USB攝像頭詳細(xì)比較

時(shí)間：2022-04-06  14:33:57  來源: 深圳市軒展科技有限公司  瀏覽數(shù): 222

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在過去的幾年里，嵌入式視覺已經(jīng)從一個(gè)流行詞發(fā)展成為工業(yè)、醫(yī)療、零售、娛樂和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域廣泛采用的技術(shù)。隨著其發(fā)展的每個(gè)階段，嵌入式視覺確保了可供選擇的相機(jī)接口數(shù)量顯著增長。然而，盡管技術(shù)進(jìn)步，MIPI和USB 接口仍然是大多數(shù)嵌入式視覺應(yīng)用最流行的兩種類型。

選擇最合適的接口取決于許多因素，例如幀速率/帶寬要求、分辨率、數(shù)據(jù)傳輸可靠性、電纜長度、復(fù)雜性，當(dāng)然還有總成本。在本文中，我們將詳細(xì)研究這兩個(gè)接口，以更好地了解它們的功能和局限性。

深入了解 MIPI 和 USB 接口

MIPI 相機(jī)只不過是一個(gè)相機(jī)模塊或系統(tǒng)，它使用 MIPI 接口將圖像從相機(jī)傳輸?shù)街鳈C(jī)平臺。相比之下，USB 相機(jī)使用 USB 接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?，F(xiàn)在，讓我們了解不同類型的 MIPI 和 USB 接口以及它們的使用位置。

MIPI接口

MIPI 是當(dāng)今市場上最常用的接口，用于相機(jī)和主機(jī)設(shè)備之間的點(diǎn)對點(diǎn)圖像和視頻傳輸。這可以歸功于 MIPI 的易用性和支持廣泛的高性能應(yīng)用程序的能力。它還配備了強(qiáng)大的功能，例如 1080p、4K、8K 及更高的視頻和高分辨率成像。

MIPI接口是頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、智能交通應(yīng)用、手勢識別系統(tǒng)、無人機(jī)、面部識別、安防、監(jiān)控系統(tǒng)等應(yīng)用的理想選擇。

MIPI CSI-2 接口

MIPI CSI-2（第二代 MIPI 相機(jī)串行接口）標(biāo)準(zhǔn)是一種高性能、高性價(jià)比且易于使用的接口。MIPI CSI-2通過四個(gè)圖像數(shù)據(jù)通道提供 10 Gb/s 的最大帶寬——每個(gè)通道能夠傳輸高達(dá) 2.5 Gb/s 的數(shù)據(jù)。MIPI CSI-2 比 USB 3.0 更快，并且具有可靠的協(xié)議來處理從 1080p 到 8K 及更高的視頻。此外，由于其低開銷，MIPI CSI-2 具有更高的凈圖像帶寬。

MIPI CSI-2 接口使用的CPU 資源更少——這要?dú)w功于它的多核處理器。它是 Raspberry Pi 和 Jetson Nano 的默認(rèn)相機(jī)接口。樹莓派攝像頭模塊 V1 和 V2 也是基于它。

MIPI CSI-2 接口的限制

盡管它是一個(gè)強(qiáng)大且流行的接口，但 MIPI CSI 確實(shí)存在一些限制。例如，MIPI 相機(jī)依賴額外的驅(qū)動程序來工作。這意味著對不同圖像傳感器的支持有限，除非嵌入式系統(tǒng)制造商真正推動它！

要了解有關(guān) MIPI 攝像頭及其工作原理的更多信息，請查看什么是 MIPI 攝像頭？MIPI 攝像頭是如何工作的？

USB接口

USB 接口往往充當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)之間的連接點(diǎn)——相機(jī)和 PC。由于它以其即插即用功能而聞名，選擇 USB 接口意味著您可以告別昂貴、冗長的嵌入式視覺接口開發(fā)時(shí)間和成本。舊版本 USB 2.0 有很大的技術(shù)限制。隨著技術(shù)開始萎縮，它的許多組件變得不兼容。推出USB 3.0 和USB 3.1 Gen 1 接口以克服 USB 2.0 接口的限制。

USB3.0接口

USB 3.0（和USB 3.1 Gen 1）接口結(jié)合了不同接口的優(yōu)點(diǎn)。其中包括即插即用兼容性和低 CPU 負(fù)載。USB 3.0 的視覺工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還提高了其對高分辨率和高速相機(jī)的可靠性。

它需要最少的額外硬件并支持低帶寬——高達(dá)每秒 40 兆字節(jié)。它的最大帶寬為每秒 480 兆字節(jié)。這比 USB 2.0 快 10 倍，比 GigE 快 4 倍！其即插即用功能確?？梢暂p松更換嵌入式視覺設(shè)備，從而輕松更換損壞的相機(jī)。

USB 3.0 接口的限制

USB 3.0 接口的最大缺點(diǎn)是無法高速運(yùn)行高分辨率傳感器。另一個(gè)缺點(diǎn)是您只能使用距離主機(jī)處理器最遠(yuǎn) 5 米的電纜。雖然可以使用更長的電纜，但它們都配備了“助推器”。必須針對每種情況檢查這些電纜與工業(yè)相機(jī)的協(xié)同工作情況。

MIPI 攝像頭與 USB 攝像頭——逐個(gè)功能比較

現(xiàn)在我們了解了這兩個(gè)接口分別是什么，讓我們在下表中逐個(gè)特性地比較 MIPI 和 USB：

特征 USB 3.0 MIPI CSI-2

SoC 上的可用性 在高端 SoC 上 許多（通常有 6 個(gè)可用車道）

帶寬 400 MB/秒 320 MB/s/通道 1280 MB/s（有 4 個(gè)通道）*

電纜長度 < 5 米 <30 厘米

空間要求 高的 低的

即插即用 支持的 不支持

開發(fā)成本 低的 中到高

– 在 NVIDIA Jetson AGX Xavier 平臺中使用 MIPI-CSI2 / MIPI D-PHY? v1.2 的最大帶寬

GMSL 是另一種流行的接口，可用作 MIPI 和 USB 的替代品，通常用于將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)匠^ 3 米的距離時(shí)。要了解 MIPI 相機(jī)與 GMSL 相機(jī)的比較，請查看GMSL 相機(jī)而不是 MIPI 相機(jī)。

要了解如何為您的嵌入式視覺系統(tǒng)選擇接口，請?jiān)L問“如何為嵌入式視覺系統(tǒng)選擇正確的接口”相關(guān)文章。

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