GMSL vs MIPI Camera Interfície: diferències de claus i quines és millor?

En indústries com Automotive, Industrial Automation i Robotics, alta amplada de banda, suport de llarga distància, integritat de dades, rendiment més elevat i fiabilitat de la càmera sempre han estat els requisits clau . en aquests camps, utilitzats habitualmentMòdul de càmeraLes interfícies normalment inclouen Mipi Csi -2, USB3 . 0, i Gige . No obstant això, a causa de la distància entre la ubicació de la instal·lació de la càmera i la unitat de control principal que sovint supera els 1 metres i, en alguns casos USB3 . 0 lluita per complir els requisits a causa de les limitacions de distància de transmissió. Aquí és on entren en joc els avantatges de la tecnologia Serializer/Deserializer (SERDES).

La tecnologia SERDES s’adopta àmpliament en aplicacions de telecomunicacions i comunicacions de dades a causa de les seves altes taxes de dades, el suport de llarga distància i el rendiment superior . fins i tot en entorns industrials i exteriors durs, aquesta tecnologia d’enllaç en sèrie pot transmetre dades ràpidament amb la latència baixa . es transmet principalment a través d’un únic cable coaxial o cables de parella diferencials (spp, spp, spp, spp, spp,, spp, spp, spp,, spp,, spp,, spp,, spp,, spp,, spp,, spp,, spp,, spp,, spp, etc .), minimitzant el nombre de pins d'entrada/sortida i interconnexions .

Les càmeres Gigabit Multimedia Serial Link ™ (GMSL) utilitzen la tecnologia GMSL i GMSL2 (un tipus de tecnologia SERDES) per transmetre vídeo d'alta velocitat, dades de control bidireccional i potència sobre un únic cable coaxial .

Aquest article proporcionarà una comparació tècnica detallada de MIPI i GMSL, dues de les interfícies més populars, aprofundint en els seus principis bàsics, especificacions tècniques, avantatges i desavantatges, així com els seus escenaris d’aplicació ideals .

Què és la interfície MIPI?

Abans de començar a explorar les diferències entre les interfícies GMSL i MIPI, intentem primer entendre quina és la interfície MIPI .

MIPI és un protocol estàndard d’alta velocitat àmpliament utilitzat en mòduls de càmera per a sistemes mòbils i incrustats, reconegut per la seva velocitat i eficiència excepcionals . Entre aquests, MIPI CSI -2 Aproximadament 5 GB per segon .

La interfície CSI -2 controla i processa les dades de la imatge connectant el sensor d’imatge a una placa incrustada, permetent que el sensor i la placa funcionin com a sistema de càmeres col·laboratius per a la captura d’imatges . que utilitza una estructura de protocol en capes, inclosa la capa física, canal de múltiples de múltiples, la capa de protocol de la capa inferior, la capa de protocol de la capa inferior, la capa de protocol de la capa inferior, la capa de protocol de la capa inferior, la capa de protocol de la capa inferior, la capa de protocol de la capa inferior, la capa de protocol de la capa inferior, la capa de protocol de la capa inferior, i l’aplicació i l’aplicació i la aplicació, i la aplicació, i l’aplicació i l’aplicació i l’aplicació de la capa de protocol de la capa inferior, la capa de protocol de la capa inferior de la capa de protocol de la capa inferior CSI Layer . Aquest disseny en capes facilita la transmissió eficient de dades . La seva longitud màxima de cable és de 30 centímetres . A més, MIPI CSI -2 utilitza la tecnologia de senyal diferencial per aconseguir una transmissió de dades d'alta velocitat mentre minimitzi la interferència i el soroll, assegurant la integritat del senyal .}}} implementat en la capa física MIPI D-Phy o C-Phy, proporcionant un rendiment escalable .

Per obtenir més informació sobre la interfície de la càmera MIPI, visiteu:Quina és la interfície de càmera MIPI? Com funciona la interfície de càmera MIPI?

Quina és la interfície GMSL?

GMSL (Gigabit Multimedia Serial Link) és una tecnologia propietària d'enllaços en sèrie d'alta velocitat desenvolupada per Maxim integrat (ara part de dispositius analògics) . És una tecnologia asimètrica de serdes complet-duplex, cosa que significa que pot transmetre dades a velocitats elevades en la direcció a l'aigua, mentre que transmeten dades a velocitats inferiors en la direcció ascendent {.}}}

La tecnologia GMMSL converteix les dades paral·leles en un flux de sèrie a l'extrem del transmissor i converteix el flux de sèrie en dades paral·leles a l'extrem del receptor per a un processament posterior . Una de les seves funcions clau és la capacitat de transmetre simultàniament el vídeo, potència, dades de control bidireccional, ethernet i audio a una sola cable coaxial o protegir-se La capacitat coax "(POC) simplifica el cablejat i redueix la complexitat del sistema .

Desenvolupament generacional GMSL:

• GMSL1:Llançat el 2008, donant suport a les taxes de dades Downlink de fins a 3 . 125 Gbps.
• GMSL2:Una versió millorada de GMSL1, que ofereix taxes de dades més elevades (fins a 6 Gbps per canal), una fiabilitat més gran, una comunicació bidireccional i una funcionalitat POC . admet pantalles i càmeres Full HD amb una resolució de fins a 8 MP .
• GMSL3:La versió més recent, introduïda el 2021, presenta actualitzacions en amplada de banda (fins a 12 Gbps Rete), consum de potència, seguretat i suport de longitud de cable . Admet agregació de múltiples càmeres i fluxos de vídeo de pantalla 4K multicanal transmesos sobre un únic cable .

Diferències entre les interfícies de la càmera GMSL i les interfícies de la càmera MIPI

La interfície de càmera GMSL compleix la demanda creixent de taxes de dades ràpides, amplada de banda elevada, integritat de dades i millor rendiment EMI/EMC . Explorarem les diferències entre les interfícies GMSL i MIPI basades en els paràmetres següents:

• Rendiment EMI/EMC
• Distància de transmissió
• Funcionalitat de sol·licitud de repetició automàtica (ARQ)
• Suport del canal virtual
• Replicació de vídeo
• Compatibilitat endarrerida
• Plataformes compatibles
• Costar

Rendiment EMI/EMC

La interferència electromagnètica (EMI) i altres interferències nocives sempre han estat reptes per als mòduls de càmeres, ja que poden afectar el rendiment dels cables, els conjunts de PCB i els dispositius electrònics propers . Interferència .

El Serialitzador/Deserialitzador de GMSL/deserialitzant ICS incorpora capacitats d’espectre difamable programable i el mode d’alta immunitat (ell), assegurant una comunicació fiable en entorns sorollosos . mentre que MIPI també utilitza senyals diferencials per suprimir el soroll, el disseny específic de GMSL per a cables llargs i amb entorns durs li proporciona un avantatge significatiu en termes de tolerància EMC .}

Distància de transmissió

MIPI CSI -2 va ser dissenyat per a la integració a bord, de manera que la seva distància de transmissió és estrictament limitada, normalment menys de 30 centímetres . En canvi, GMSL utilitza la tecnologia SERDES per donar suport a les distàncies de transmissió de fins a 15 metres sobre els cables coaxials o STP, i fins i tot fins i tot fins a 30 metres amb equiparadors adaptatius. s'adopta àmpliament en entorns d'automòbils i industrials, on les càmeres sovint es troben lluny del processador principal .

Funció de sol·licitud de repetició automàtica (ARQ)

GMSL integra la funció de sol·licitud de repetició automàtica (ARQ), un potent control d’errors i un mètode de recuperació de paquets de dades que garanteix la transmissió fiable de dades mitjançant la retransmissió de paquets de dades no reconeguts . GMSL2 millora més la robustesa combinant la redundància cíclica de redundància (CRC) . mentre MIPI CSI-2 Inclou el codi d’error (COC ECC) Inclou el codi d’error (CEC) (COD ECL) Inclou el codi d’error) Inclou el codi d’error (ECL-2}}}}}}. La funcionalitat dins dels seus paquets, la funcionalitat ARQ esmentada explícitament a GMSL destaca els seus avantatges únics en els enllaços de dades crítiques .

Suport del canal virtual

L’arquitectura de serdes permet la captura de múltiples càmeres a través de canals virtuals . Les especificacions MIPI CSI -2 i CSI -3 Suporten canals virtuals Deserializer (e . g ., max9296) pot descodificar efectivament fins a 16 identificadors de canal virtual . El deserialitzador fusiona tots els fluxos de vídeo d'entrada i els produeix mitjançant la interfície CSI -2 (utilitzant paquets identificats per identificadors de canals virtuals) . frame synchroni synchroni ha de ser el bloqueig de sintonització de sintonització de la sincronització de la sincronització de la sincronització de la sincronització).}}}}}}}. establert aquí .

Replicació de vídeo

GMSL admet el mode separador i el mode d’agregació . El mode separador es defineix específicament com un serialitzador connectat a dos deserialitzadors, mentre que el mode d’agregació és dos serialitzadors connectats a un deserizer . Aquests dos modes permeten l’encaminament de vídeo flexible i l’eficient multifamera captura. Vistes panoràmiques o diversos fluxos de càmera .

MIPI CSI -2 admet fins a 32 canals virtuals per adaptar-se als sensors d'imatge amb diversos tipus de dades, permetent la fusió multi-exposició i el sensor multi-rang, i pot utilitzar diversos canals per a configuracions de múltiples càmeres ., però, els modes "separadors" i "agregador" explícits són característiques de GMSL {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{6

Compatibilitat endarrerida

Les interfícies GMSL1 i GMSL2 admeten els modes de compatibilitat endarrerits . Aquest mode de compatibilitat GMSL1 endarrerida permet als components de GMSL2 SERDES operar de forma compatible amb la generació anterior GMSL 1. El mode de compatibilitat GMSL2 Backward funciona de manera similar .. Els modes . No obstant això, és possible que algunes funcions GMSL2 no estiguin disponibles quan funcionin en mode GMSL1 .

Plataformes compatibles

GMSL admet els kits de desenvolupament existents NVIDIA® Jetson ™, així com connecteu plataformes tecnològiques basades en Jetson Xavier ™ NX, inclosos Rogue, Rudi-AGX i Rudi NX . Aquests permeten un prototipat ràpid i un desplegament de productes que recolzen el desenvolupament visual {{2}. Dispositius mitjançant diversos paquets de dades UART . D'altra banda, la interfície MIPI® CSI és àmpliament suportada en diversos kits de desenvolupament, inclosos Jetson ™ Nano, TX2 i AGX Xavier .

Costar

Per a aplicacions de llarga distància, les càmeres GMSL amb cables més llargs poden oferir un millor rendiment, però no és necessàriament el cas per a aplicacions de curta distància ., ja que els mòduls de càmera GMSL utilitzen cables més llargs per a la transmissió i han de mantenir el rendiment alt, són més cars que els mòduls de càmera MIPI i USB Advantage . Els cables coaxials són més barats, més lleugers, més flexibles i tenen una pèrdua inferior a freqüències altes . a MIPI, la introducció de C-Phy℠ ha reduït els costos del sistema ., però, en alguns casos, poden sorgir costos addicionals de desenvolupament si no hi ha conductors de càmeres MIPI disponibles .

A més de MIPI i GMSL, USB també és una de les interfícies de càmera més populars . si voleu comparar les càmeres MIPI amb les càmeres USB, consulteuLa comparació detallada de les càmeres MIPI i les càmeres USB.

Per aprendre a seleccionar la interfície adequada per a sistemes de visió incrustats, visiteuCom seleccionar el mòdul de la càmera adequat per a sistemes de visió incrustat .

Per entendre millor les diferències clau entre les interfícies de càmera GMSL, MIPI i USB, la taula següent proporciona una comparació completa de funcions .

Les aplicacions de visió incrustades normalment prioritzen les interfícies GMSL

Com s'ha esmentat anteriorment, interfícies com MIPI o USB són insuficients per a aplicacions que requereixen transmissió de llarga distància de grans quantitats de dades d'imatge o de vídeo . a continuació, explorarem algunes aplicacions basades en càmeres comunes on es prefereixen les interfícies GMSL sobre altres interfícies .

Robòtica

Els robots mòbils autònoms (AMRs) s’utilitzen habitualment en diverses tasques automatitzades com ara el magatzem i la fabricació . Es poden satisfer una varietat de necessitats d’imatge . en les taxes de fotogrames altes i les baixes exposició són factors clau a tenir en compte quan seleccionen un mòdul de càmera . esmentats anteriorment, poden transmetre dades de fins a 15 metres de distància de l'amfitrió .

Sistemes de transport intel·ligents

Els sistemes de transport intel·ligents utilitzen sensors, càmeres, encaminadors i altres tecnologies per millorar la gestió del trànsit i millorar la seguretat . Aquesta aplicació requereix una transmissió de llarga distància de dades capturades i dades de vídeo ., per tant, la interfície GMSL, equipada amb una {{{3} Meter Cable i una funcionalitat de captura multifamera Plataforma .

Sistemes avançats d’assistència al conductor

Els sistemes ADAS ajuden a millorar la seguretat viària . també milloren l'experiència de conducció a través de funcions com ara el posicionament del carril, l'assistència a l'aparcament i l'evitació de col·lisions . amb els avantatges que es discuteixen en aquest article, la tecnologia SERDES GMSL compleix els requisits bàsics dels sistemes ADAS, com ara una gran fiabilitat i flexibilitat, permetent la transmissió del senyal de càmera de càmera {2

Mòduls de càmera GMSL de Muchvision

MuchVision ofereix una varietat de mòduls de càmera adequats per a diverses aplicacions . presenten HDR, ip66/67- Recintes nominales, obturador global i obturador enrotlla Mòduls . Si el vostre projecte consisteix en seleccionar càmeres GMSL, no dubteu a navegarLa nostra llista de productesoPoseu -vos en contacte amb nosaltresdirectament .