Apa itu kamera UVC? Panduan Pemula

Di bidang penglihatan tertanam, kamera UVC (kelas video USB) telah menjadi kamera pilihan bagi banyak perangkat visi tertanam, mengandalkan bandwidth tinggi, keandalan, dan kemudahan integrasi.
Kamera UVC adalahKamera USByang sesuai dengan standar UVC, yang merupakan singkatan dari "kelas video USB", protokol standar yang memungkinkan kompatibilitas tanpa batas antara berbagai perangkat tanpa perlu menginstal program tambahan. Akibatnya, kamera ini digunakan dalam berbagai aplikasi seperti sistem kontrol akses, augmented reality, dan pencitraan medis.
Pada artikel ini, kita akan mengeksplorasi lebih lanjut dasar-dasar dan manfaat kamera uvc dan uvc, serta membandingkan perbedaan antara UVC dan MIPI.

Apa itu protokol UVC?

Protokol USB Video Class (UVC) adalah standar untuk mentransmisikan data video melalui antarmuka USB. Ini adalah protokol yang dikembangkan oleh USB Implementers Forum (USB-IF), dan tujuan utamanya adalah untuk menstandarkan dan menyederhanakan koneksi dan komunikasi antara perangkat kamera digital video dan komputer.
Salah satu fitur utama protokol UVC adalah plug-and-play dan kompatibilitas yang luas. Perangkat seperti laptop dan smartphone mendukung protokol UVC. Perangkat video yang sesuai dengan protokol UVC dapat digunakan langsung pada berbagai sistem operasi dan platform perangkat keras, dan tidak memerlukan penginstalan driver khusus. Umumnya digunakan dalam konferensi video, penyiaran online, dan aplikasi lainnya.

Sejarah protokol UVC dan cara kerjanya

Pengembangan protokol USB Video Class (UVC) mencerminkan evolusi teknologi video dan standar USB. Dari UVC 1.0 asli hingga versi terbaru, protokol UVC terus beradaptasi dengan teknologi baru dan permintaan pasar, memberi orang-orang solusi transmisi video yang standar, efisien, dan kompatibel.

Standar USB Video Class (UVC) 1.0 paling awal dirilis oleh USB Implementers Forum (USB-IF) pada tahun 2003. Sejak dirilis, versi ini terus diperbarui untuk mendukung berbagai format video, termasuk YUV dan MJPEG, sambil menyediakan banyak antarmuka kontrol untuk menyesuaikan berbagai parameter seperti kecerahan dan kontras perangkat. Kemudian, USB-IF dioptimalkan berdasarkan 1.0, menambahkan dukungan untuk resolusi video definisi tinggi (HD) dan pemrosesan tertanam untuk perangkat dan detail teknis lainnya, dan memperkenalkan UVC1.1, iterasi UVC1.0, pada tahun 2005, yang merupakan pembaruan besar dari protokol UVC.

Setelah ini, USB-IF semakin memperluas fungsionalitas protokol dan ruang lingkup aplikasi, memperkenalkan UVC versi 1.5 pada tahun 2012. Ini menambahkan dukungan untuk format kompresi video H.264, membuat transmisi video lebih efisien, dan memperkenalkan dukungan untuk sinkronisasi multimedia, memungkinkan transmisi data audio dan video secara simultan.

Dengan dirilisnya USB 3.x dan USB 4.0, protokol UVC telah ditingkatkan untuk mendukung bandwidth yang lebih tinggi dan latensi yang lebih rendah. Peningkatan ini mencakup dukungan untuk video beresolusi lebih tinggi (misalnya 4K dan 8K), frame rate yang lebih tinggi, dan fungsi pemrosesan gambar yang lebih canggih. Oleh karena itu, juga banyak digunakan dalam kamera industri, perangkat pencitraan medis, dan perangkat realitas virtual.

Dan pekerjaan protokol UVC berisi proses berikut:
1. Koneksi perangkat:perangkat terhubung ke host, dan host mengenali perangkat dengan pencacahan USB.
2. Permintaan deskriptor:Host meminta dan mengurai deskriptor perangkat, deskriptor konfigurasi, deskriptor antarmuka, dan deskriptor titik akhir.
3. Kontrol transmisi:Host mengatur parameter video dan mendapatkan status perangkat melalui titik akhir kontrol.
4. Transmisi Data:Host menerima data bingkai video melalui titik akhir streaming video dan memprosesnya oleh program aplikasi.

Apa itu kamera UVC?

Kamera UVC (yaitu Kamera Kelas Video USB), sederhananya, adalah kamera USB yang mendukung standar UVC, yang mengintegrasikan fitur streaming video standar dan dapat dihubungkan dengan mulus ke komputer host. versi terbaru dari spesifikasi Kelas Video USB adalah UVC 1.5.

Di bawah ini adalah diagram aplikasi Kelas Video USB:

Ini menawarkan fungsionalitas plug-and-play dan kompatibilitas standar UVC yang kuat. Secara keseluruhan, ini adalah solusi yang nyaman dan terjangkau untuk transmisi video real-time, yang banyak digunakan dalam konferensi video, streaming langsung, dan aplikasi lainnya.

Beberapa keunggulan utama kamera UVC

Dalam aplikasi penglihatan tertanam, kamera UVC tidak diragukan lagi merupakan salah satu jenis kamera yang paling populer dibandingkan dengan kamera lainnya, berikut adalah beberapa keunggulan kamera UVC:

• Pasang dan mainkan:Perangkat UVC dapat dikenali dan digunakan secara otomatis saat terhubung ke sistem operasi yang mendukung protokol UVC (misalnya Windows, macOS, Linux, dll.) tanpa perlu menginstal driver tambahan.
• Kompatibilitas luas:Protokol UVC adalah standar terbuka, dan perangkat apa pun yang sesuai dengan standar dapat bekerja pada sistem yang mendukungnya, memastikan kompatibilitas dan pengoperasian yang luas.
• Dukungan Format Video Standar:Mendukung berbagai format video seperti YUV, MJPEG, H.264, dll.
• Keleluasaan:Fleksibilitasnya yang kuat mendukung berbagai resolusi, format, dan kecepatan bingkai video, yang memengaruhi negosiasi bandwidth antara perangkat dan host.
• Biaya rendah:Dibandingkan dengan jenis kamera lainnya, kamera UVC tidak diragukan lagi lebih terjangkau.

Sistem operasi yang dapat menggunakan kamera UVC

Karena kompatibilitas protokol UVC yang luas, protokol ini telah menjadi pilihan pertama untuk banyak perangkat perekam video. Kamera UVC dapat berjalan di hampir semua sistem operasi utama.

• Windows:Windows 7 dan yang lebih baru memiliki driver UVC bawaan yang secara otomatis mengenali dan mengonfigurasi kamera yang sesuai dengan UVC.
• macOS:macOS 10.4 Tiger ke atas, termasuk versi macOS terbaru seperti Big Sur, Monterey, dan Ventura, dapat menggunakan kamera UVC secara langsung.
• Linux:Kernel Linux secara native mendukung perangkat UVC dimulai dengan versi 2.6.26. Sebagian besar distribusi Linux modern menyertakan dukungan ini.
• OS Chrome:Chromebook dan perangkat lain yang menjalankan Chrome OS secara native mendukung kamera UVC. Sistem secara otomatis mengenali dan mengonfigurasi kamera setelah pengguna menghubungkannya ke perangkat.
• Android:Banyak perangkat Android mendukung koneksi kamera UVC melalui USB OTG (On-The-Go). Aplikasi individual yang memerlukan dukungan UVC (seperti beberapa aplikasi kamera pihak ketiga) diwajibkan untuk menggunakan kamera UVC.

Juga FreeBSD dan sistem tertanam lainnya (misalnya Raspberry Pi) mendukung perangkat UVC, tetapi mungkin mengharuskan pengguna untuk mengonfigurasi dan memuat driver yang sesuai secara manual, atau mungkin memerlukan sistem operasi dan konfigurasi driver yang sesuai.

Beberapa aplikasi populer untuk kamera UVC

Perangkat medis
Di bidang medis, sensitivitas tinggi, reproduksi warna yang akurat, dan pencitraan kamera UVC berkualitas tinggi sangat penting untuk perangkat medis khusus yang membutuhkan resolusi dan kecepatan tinggi.
Misalnya, dalam operasi invasif minimal, kamera UVC dapat dihubungkan ke endoskopi dan peralatan lain untuk memantau area bedah secara real time, memungkinkan ahli bedah untuk beroperasi dengan presisi dan mengurangi trauma.

Kontrol Akses Cerdas dan Biometrik
Kamera UVC memberikan data perbandingan visual yang andal untuk verifikasi identitas dengan menangkap gambar berkualitas tinggi. Ini sering digunakan dalam biometrik untuk pengenalan wajah, pengenalan iris, dan pemindaian sidik jari untuk memastikan verifikasi identitas yang akurat.
Misalnya, untuk tujuan keamanan, kami mengintegrasikan teknologi pengenalan sidik jari ke dalam sistem kontrol akses, di mana kamera UVC menangkap gambar sidik jari untuk memastikan bahwa hanya personel yang berwenang yang memiliki akses ke area tertentu, memastikan keamanan dan privasi.

Pengawasan Video
Kamera UVC juga dapat digunakan untuk pengawasan dan pemantauan video. Apakah Anda ingin memantau kantor atau area lain, kamera UVC memberikan gambar langsung yang andal.
Performa cahaya redup mereka yang unggul memberi Anda pengawasan langsung 24/7, sehingga Anda dapat terus mengawasi lingkungan sekitar dan beristirahat dengan tenang.

Saran untuk Mengoptimalkan Performa Kamera UVC

Performa kamera UVC dapat dimaksimalkan dengan beberapa pengaturan tertentu, atau faktor lingkungan, seperti:
Lensa:Lensa berkualitas tinggi dapat secara signifikan meningkatkan kejernihan gambar dan reproduksi warna.
Port USB:Prioritaskan penggunaan port USB 3.0, sambil memastikan bahwa mereka tidak dibagikan dengan perangkat bandwidth tinggi lainnya untuk menghindari batasan bandwidth.
Pencahayaan:Pastikan lingkungan di mana ia digunakan memiliki pencahayaan yang cukup dan merata untuk mengurangi noise dan meningkatkan kualitas gambar, serta mencegah pencahayaan berlebih dan silau.
Format Video:Pilih format video yang sesuai. MJPEG dan H.264 biasanya memberikan efisiensi kompresi yang lebih baik pada resolusi tinggi.

Bandingkan kamera UVC dan MIPI

Kamera UVC dan MIPI keduanya banyak digunakan dalam aplikasi penglihatan tertanam saat ini. Keduanya adalah jenis antarmuka kamera digital, tetapi ada beberapa perbedaan mendasar.
Pertama-tama, dalam hal antarmuka, kamera UVC menggunakan antarmuka USB untuk mengirimkan data, sedangkan kamera MIPI menggunakan antarmuka MIPI (Mobile Industry Processor Interface) untuk mengirimkan data. Sebagai perbandingan, antarmuka MIPI lebih berfokus pada kecepatan tinggi dan konsumsi daya rendah, dan biasanya digunakan pada perangkat seluler seperti ponsel dan drone, di mana konsumsi daya terbatas.
Kedua, kamera UVC dan kamera MIPI terutama tidak mengirimkan jenis data yang sama; Kamera UVC lebih fokus pada transmisi data video, sedangkan kamera MIPI dapat digunakan untuk mengirimkan data gambar dan video; Kamera MIPI difokuskan untuk menangkap gambar diam berkualitas tinggi.
Pada akhirnya, pilihan antara kamera UVC dan kamera MIPI tergantung pada kebutuhan aplikasi yang sebenarnya; Kamera UVC ideal untuk mentransmisikan data video karena kemudahan penggunaan dan pengaturannya, serta kompatibilitasnya yang luas, sedangkan kamera MIPI adalah pilihan pertama untuk mentransmisikan gambar dan data video di banyak perangkat seluler seperti ponsel karena kinerjanya yang sangat rendah daya.

Kesimpulan

Di era media sosial saat ini, kamera telah menjadi komponen tak terpisahkan dari semua jenis perangkat pintar, dan kamera UVC menawarkan fungsionalitas plug-and-play, kualitas video definisi tinggi, dan kompatibilitas yang luas di berbagai perangkat. Baik untuk penggunaan profesional dalam konferensi video dan telemedicine, atau untuk penggunaan pribadi dalam streaming langsung dan pendidikan online, kamera UVC menawarkan solusi serbaguna dan hemat biaya. Dengan memahami fitur, manfaat, dan aplikasi, Anda dapat membuat keputusan yang tepat untuk memanfaatkan teknologi UVC secara efektif.

Rekomendasi untuk Kamera UVC dan Kamera MIPI

Dengan pengalaman bertahun-tahun dalam merancang, mengembangkan, dan memproduksi solusi kamera OEM, Sinoseen adalah produsen modul kamera utama di Cina. Selama bertahun-tahun, kami telah menyediakan solusi modul kamera kelas satu untuk banyak produsen dan perusahaan domestik dan internasional.
Kamera kami dapat disesuaikan untuk memenuhi semua kebutuhan pencitraan Anda tanpa mengorbankan kinerja dan kualitas. Jika Anda membutuhkan ahli untuk memberikan solusi kamera UVC yang tepat untuk proyek Anda,silahkan hubungi kami.