Zavedení
MIPI CSI‑2 je nejběžnější rozhraní pro připojení kamerových modulů k vestavěným procesorům – telefonům, dronům, lékařským dalekohledům a automobilovým kamerám. Na rozdíl od USB je MIPI navrženo pro video na krátkou vzdálenost s nízkou latencí a velkou šířkou pásma. PorozuměníŠířka pásma MIPIje zásadní pro podporu vašeho cílového rozlišení a snímkové frekvence. Ve společnosti Sincere vyrábímefotoaparát s modulem cmosřešení již více než 30 let, včetněModul kamery MIPInávrhy.
Co je šířka pásma MIPI?
Šířka pásma je maximální přenosová rychlost ze snímače fotoaparátu do procesoru, měřená vgigabity za sekundu (Gbps)na datový pruh. MIPI CSI‑2 používá 1, 2 nebo 4 rozdílové datové pruhy (plus hodinový pruh). Každý pruh obvykle běží od 500 Mbps do 2,5 Gbps. Celková šířka pásma=rychlost pruhů × počet pruhů.
Běžné konfigurace:
1 pruh:1,5–2,5 Gbps
2-pruh:3–5 Gbps
4 pruhy:6–10 Gbps
A 4k modul kamery dronučasto používá 4 pruhy rychlostí 1,5 Gbps (celkem 6 Gbps) pro 4K @ 30fps.
MIPI vs. jiná rozhraní
| Rozhraní | Šířka pásma | Délka kabelu | Use Case |
|---|---|---|---|
| MIPI CSI-2 | 1–10 Gbps | <30 cm | Vestavěné, nízká latence |
| USB 2.0 | 480 Mbps | 3–5 m | Základní webové kamery |
| USB 3.0/3.1 | 5–10 Gbps | 3–5 m | Vysokorychlostní USB kamery |
| GigE Vision | 1 Gbps | 100 m | Průmyslové strojové vidění |
A usb modul fotoaparátuje pohodlné, ale má vyšší latenci. AModul kamery MIPInabízí nižší latenci a nižší výkon – kamera však musí být velmi blízko procesoru.
Výpočet požadované šířky pásma
Rychlost nezpracovaných dat=šířka × výška × bitová hloubka × snímková frekvence plus režie.
Modul HD kamery(1280×720, 10-bit, 30fps): nezpracovaný ~276 Mbps → s režií ~350-400 Mbps. Funguje jeden pruh 500 Mbps.
1080p @ 60 snímků za sekundu(10-bit): raw ~1,24 Gbps → režie ~1,5 Gbps. Jeden pruh s rychlostí 1,5 Gbps se vejde; dva pruhy jsou bezpečnější.
4K @ 30 snímků za sekundu(10-bit): raw ~2,49 Gbps → režie ~3 Gbps. Dva pruhy 1,5 Gb/s dávají 3 Gb/s (hraniční); čtyři pruhy rychlostí 1,5 Gbps (6 Gbps) jsou pohodlné.
4K @ 60 snímků za sekundu: raw ~4.98 Gbps → overhead >5 Gbps. Potřebuje 4 pruhy s rychlostí 1,5 Gb/s (6 Gb/s) nebo 2 pruhy s rychlostí 2,5 Gb/s (5 Gb/s).
Praktické úvahy
Podpora procesoru– Zkontrolujte počet drah hostitelského procesoru a maximální rychlost dráhy. Ne všechny procesory podporují 4-lane nebo 2,5 Gbps.
Délka kabelu– MIPI je pro stopy mezi deskami pod 30 cm. Delší kabely zhoršují signál.
Autofokus– Anmodul usb kamery s automatickým ostřenímpoužívá USB; Příkazy autofokusu jsou přes I2C a neovlivňují šířku pásma videa. Moduly MIPI využívají k řízení také I2C.
Aplikace pro drony – A 4k modul kamery dronupoužívá MIPI pro nízkou hmotnost a nízkou spotřebu. 4 pruhy snadno zvládnou rozlišení 4K při 30 snímcích za sekundu.
MIPI vs. USB
| Funkce | MIPI | USB |
|---|---|---|
| Šířka pásma | Až 10 Gbps (4 pruhy) | USB 3.0: 5 Gbps; 3.1: 10 Gbps |
| Latence | Velmi nízká (µs) | Nízké, ale vyšší (ms) |
| Délka kabelu | <30 cm | 3–5 m |
| Moc | Nízký | Vyšší |
| Integrace | Vyžaduje přijímač MIPI | Plug-and-play (UVC) |
| Nejlepší pro | Vestavěné, v reálném čase | Vývoj na bázi PC |
Jak vybrat konfiguraci MIPI
| Rozlišení / FPS | Lanes | Rychlost v pruhu |
|---|---|---|
| 720p @ 30 snímků za sekundu | 1 jízdní pruh | 500 Mbps |
| 1080p @ 30 snímků za sekundu | 1 jízdní pruh | 1 Gbps |
| 1080p @ 60 snímků za sekundu | 2 pruhy | 1 Gbps každý |
| 4K @ 30 snímků za sekundu | 2 pruhy (nebo 4) | 1,5 Gbps (nebo 800 Mbps) |
| 4K @ 60 snímků za sekundu | 4 pruhy | 1,5 Gbps každý |
Kamerové moduly MIPI od společnosti Sincere
Ve společnosti Sincere navrhujemefotoaparát s modulem cmosřešení s výstupem MIPI CSI‑2:
Modul kamery MIPI– Konfigurovatelné jízdní pruhy (1/2/4) a rychlosti, až 4K @ 60 snímků za sekundu.
Modul HD kamery– 720p/1080p pro cenově citlivé vestavěné.
Usb modul fotoaparátu– Pro prototypování; MIPI pro výrobu.
Modul USB kamery s automatickým ostřením– Pro variabilní zaostření s pohodlím USB.
4k modul kamery dronu– Lehký, 4-proudový MIPI pro UAV.
Kamera s modulem Cmos– Senzory Sony, OmniVision přizpůsobené vaší šířce pásma.
Shrnutí
Šířka pásma kamerového modulu MIPI se pohybuje od 1 do 10 Gbps v závislosti na počtu jízdních pruhů a rychlosti. Podporuje HD až 4K při vysokých snímkových frekvencích s velmi nízkou latencí. Ve srovnání s ausb modul fotoaparátu, MIPI vyměňuje délku kabelu za nižší výkon a výkon v reálném čase. Pro a4k modul kamery dronu, 4 pruhy při rychlosti 1,5 Gbps každý (6 Gbps) pohodlně zvládnou 4K @ 30fps. Když potřebujete snadnou integraci s PC, ausb modul fotoaparátunebomodul usb kamery s automatickým ostřenímje lepší. Vyberte si správnou konfiguraci MIPI na základě vašeho rozlišení, snímkové frekvence a schopností hostitelského procesoru.
Kontaktujte Upřímnou a prodiskutujte svéModul kamery MIPIpožadavky.
