MIPI攝像頭與USB攝像頭詳細比較

時間：2022-04-06  14:33:57  來源: 深圳市軒展科技有限公司  瀏覽數: 217

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在過去的幾年里，嵌入式視覺已經從一個流行詞發展成為工業、醫療、零售、娛樂和農業領域廣泛采用的技術。隨著其發展的每個階段，嵌入式視覺確保了可供選擇的相機接口數量顯著增長。然而，盡管技術進步，MIPI和USB 接口仍然是大多數嵌入式視覺應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、數據傳輸可靠性、電纜長度、復雜性，當然還有總成本。在本文中，我們將詳細研究這兩個接口，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 相機只不過是一個相機模塊或系統，它使用 MIPI 接口將圖像從相機傳輸到主機平臺。相比之下，USB 相機使用 USB 接口進行數據傳輸?，F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 是當今市場上最常用的接口，用于相機和主機設備之間的點對點圖像和視頻傳輸。這可以歸功于 MIPI 的易用性和支持廣泛的高性能應用程序的能力。它還配備了強大的功能，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實設備、智能交通應用、手勢識別系統、無人機、面部識別、安防、監控系統等應用的理想選擇。

MIPI CSI-2 接口

MIPI CSI-2（第二代 MIPI 相機串行接口）標準是一種高性能、高性價比且易于使用的接口。MIPI CSI-2通過四個圖像數據通道提供 10 Gb/s 的最大帶寬——每個通道能夠傳輸高達 2.5 Gb/s 的數據。MIPI CSI-2 比 USB 3.0 更快，并且具有可靠的協議來處理從 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——這要歸功于它的多核處理器。它是 Raspberry Pi 和 Jetson Nano 的默認相機接口。樹莓派攝像頭模塊 V1 和 V2 也是基于它。

MIPI CSI-2 接口的限制

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

要了解有關 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 接口往往充當兩個系統之間的連接點——相機和 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時間和成本。舊版本 USB 2.0 有很大的技術限制。隨著技術開始萎縮，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）接口結合了不同接口的優點。其中包括即插即用兼容性和低 CPU 負載。USB 3.0 的視覺工業標準還提高了其對高分辨率和高速相機的可靠性。

它需要最少的額外硬件并支持低帶寬——高達每秒 40 兆字節。它的最大帶寬為每秒 480 兆字節。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備，從而輕松更換損壞的相機。

USB 3.0 接口的限制

USB 3.0 接口的最大缺點是無法高速運行高分辨率傳感器。另一個缺點是您只能使用距離主機處理器最遠 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相機的協同工作情況。

MIPI 攝像頭與 USB 攝像頭——逐個功能比較

現在我們了解了這兩個接口分別是什么，讓我們在下表中逐個特性地比較 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 個可用車道）

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

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，通常用于將圖像數據傳輸到超過 3 米的距離時。要了解 MIPI 相機與 GMSL 相機的比較，請查看GMSL 相機而不是 MIPI 相機。

要了解如何為您的嵌入式視覺系統選擇接口，請訪問“如何為嵌入式視覺系統選擇正確的接口”相關文章。

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