GMSL vs. MIPI-kamere: Hvorfor er GMSL-kamere bedre?

For embeddete visjonssystemer som brukes i bilindustrien, robotikk og smarte byer, kreves høyhastighets- og høybandvidde-kamera grensesnitt for å prosessere og overføre store mengder med høyoppløsnings video data. Selv om tradisjonelle kamera grensesnitt, som MIPI CSI-2 , USB 3.0 og GigE, fortsatt presterer godt i noen applikasjoner, er de ikke tilstrekkelige for applikasjoner som krever høyere datatransmisjonsfart og -avstand, og det samme gjelder for Ethernet og CAN, som selv om de brukes oftere i biler, ikke oppfyller kravene for å overføre store mengder med høyoppløsnings digitalt videodata på høy fart.

Med utviklingen av teknologien kom den tilhørende løsningen. Serializer/Deserializer (SerDes) teknologi med sin høyhastighetsdataoverføring, støtte for lange avstander og fremragende ytelse, har vist seg i datakommunikasjon, telekommunikasjon og andre anvendelser. Denne seriele link-teknologien fungerer pålitelig i strenge industrielle og utemiljøer, overfører data raskt med lav forsinkelse. Hovedformålet med SerDes-teknologien er å minimere antall inndata-/utdatapinner og koblinger ved å tilby dataoverføring over en enkelt koaksialkabel eller differensialpar-kabel.

Gigabit Multimedia Serial Link™ (GMSL) kammera bruker GMSL og GMSL2 teknologi - en SerDes-teknologi som overfører høyhastighetsvideo, toveis kontrolldata og strøm over en enkelt koaksialkabel. Under tar vi en nærmere titt på forskjellene mellom GMSL-grensesnittet og tradisjonelle MIPI-kameragrensesnitt og analyserer deres kjernekompetanse.

Hva er GMSL-grensesnittet?

Gigabit Multimedia Serial Link (GMSL)-grensesnittet er et seriel kommunikasjonsprotokoll utviklet for høyhastighetsdataoverføring for å tilby høyhastighet, høyoppløsningsvideo samt strøm og toveis kontrolldata for robotikk og Avanserte Drevassistentssystemer (ADAS) med egenskaper som et flerformålsgrensesnitt og lav strømforbruk.

GMSL-teknologien konverterer data til en seriestrøm på sendersiden via en serializer og konverterer den serie+ strømmen tilbake til parallell data på mottakersiden via en deserializer for videre behandling. Denne effektive dataoverføringsmetoden kan overføre videodata på hastigheter opp til 6 gigabit per sekund (Gb/s).

Familien av GMSL-grensesnitt inkluderer serialisere og deserialisere for ulike grensesnitt som HDMI, CSI-2, DSI, assymetriske DSI, eDP, oLDI og enkel/dobbel/firefolds GMSL1/GMSL2, som kan brukes enten på inngangen eller utgangen. GMSL-grensesnittet er designet for å tillate overføring av data over en enkelt koblingskabel eller et differensielt par av kabler (f.eks. STP, SPP, etc.). GMSL-grensesnittet er designet for å tillate at data overføres over en enkelt koblingskabel eller differensielt par av kabler (f.eks., STP, SPP, etc.), noe som reduserer antall inngang/utgang-pinner og koblinger samtidig som det opprettholder dataintegritet og lav forsinkelse. Vi har tidligere presentert GMSL-kamera, interesserte kan se. denne artikkelen .

En innføring i MIPI-kamera grensesnitt

MIPI (Mobile Industry Processor Interface) er et høyhastighets serielt kommunikasjonsprotokoll utviklet for mobilapperater og brukes hovedsakelig i enheter som smarttelefoner. MIPI-grensesnittet omfatter en rekke standardgrensesnitttyper, inkludert MIPI CSI-2, som er et grensesnitt spesifikt designet for kameraer for å overføre bilde- og videodata mellom kamera-modul og andre vertsdatabehandlere. Den effektive overføringskapasiteten til MIPI CSI-2 kan gi en maksimal båndbredde på 6Gb per sekund, med faktiske overføringshastigheter på opp til 5Gb/s.

MIPI CSI-25 sine flere høyhastighetsdatalinjer er designet for å koble bildesensoren til den inbygde moderkortet, noe som gjør det mulig å kontrollere og behandle bilde-data for å danne et fullstendig bildefangstsynergisystem. Likevel er standarden for MIPI CSI-2 koblingslengde begrenset til 30CM, noe som betydelig begrenser fleksibiliteten i visse situasjoner.

Fordeler ved GMSL-grensesnittet i forhold til MIPI-kameragrensesnitt

1. Overføringsavstand: GMSL SerDes-teknologien støtter en overføringsavstand på 15M, som er et overveldende fordel i forhold til MIPI CSI-2-grensesnittets 30CM.
2. EMI/EMC-ytelighet: GMSL-grensesnittet forbedrer EMI-yteligheten til koblingen gjennom programmerbare utganger og sprestrålingsevner, og krever ikke en ekstern sprestrålingsklokke. GMSL har blitt utformet med høy immunitetsmodus (HIM) for å forbedre kanalens EMC-toleranse og sikre pålittelheten til sikkerhetskameraer.
3. Automatisk Retransmisjonsforespørsel (ARQ): GMSL bruker ARQ-metoden for å sikre pålittelheten til dataoverføringen. Når data blir mottatt, sørger automatisk retransmisjon for nøyaktigheten på data. I GMSL2 brukes ARQ sammen med syklisk redundanssjekk (CRC) for å oppdage om en pakke har blitt mottatt eller ikke, noe som forbedrer robustheten til systemets kritiske kontrollfunksjoner.
4. Bakoverkompatibilitet: GMSL-grensesnittet støtter bakoverkompatibilitet, noe som tillater nyere versjoner å operere på eldre grensesnitt, selv om det er med begrensninger.
5. Støtte for virtuelle kanaler: Støtte for virtuelle kanaler lar SerDes-arkitekturen implementere multi-kamerafangst. GMSL-deserialisereren kan støtte avkoding av opp til 16 virtuelle kanaler, og virtuelle kanaler støttes også av MIPI CSI-2 og CSI-3.
6. Kompatible plattformer: GMSL-kameraet gir klargjort støtte for NVIDIA® Jetson™-utviklingskitte og Connect Techs plattformer Rogue, Rudi-AGX og Rudi NX, som bygger på Jetson Xavier™ NX, for å akselerere prototyping og distribusjon av visjonsprodukter.

Konklusjon

Hva angår resultater, så er USB-kamera grensesnittet ennå det mest brukte kamera grensesnittet i dag, men for de fleste tilfeller er GMSL definitivt det foretrukne kamera grensesnittet for innebygde visjonssystemer som robotikk, ADAS, intelligente transportsystemer osv. GMSL-kamera grensesnittet gir bedre støtte for spesifikke domener takket være denne lengre overføringsavstanden og stabile, høyoppløselige bilde- og videodata.

Sinoseen har omfattende erfaring innen kameradesign og -produsering og kan gi deg den mest profesjonelle rådgivingen og støtten for å forstå dine applikasjonskrav og gi deg den mest egnet innebygde visjonsløsning . Vennligst hesitate ikke å kontakte oss.