Šta je UVC kamera? Vodič za početnike

U oblasti ugrađenog vida, UVC kamere (USB video klasa) postale su kamera izbora za mnoge ugrađene uređaje za vid, oslanjajući se na njihov veliki propusni opseg, pouzdanost i lakoću integracije.
UVC kamere suUSB kamerekoji su u skladu sa UVC standardom, koji označava "USB video klasu", standardni protokol koji omogućava besprekornu kompatibilnost između različitih uređaja bez potrebe za instaliranjem dodatnih programa. Kao rezultat toga, ove kamere se koriste u širokom spektru aplikacija, kao što su sistemi kontrole pristupa, proširena stvarnost i medicinsko snimanje.
U ovom članku ćemo dalje istražiti osnove i prednosti UVC i UVC kamera, kao i uporediti razlike između UVC i MIPI.

Šta je UVC protokol?

Protokol USB Video Class (UVC) je standard za prenos video podataka preko USB interfejsa. To je protokol koji je razvio USB Implementers Forum (USB-IF), a njegova glavna svrha je da standardizuje i pojednostavi vezu i komunikaciju između uređaja za video digitalne kamere i računara.
Jedna od glavnih karakteristika UVC protokola je plug-and-plai i široka kompatibilnost. Uređaji kao što su laptopovi i pametni telefoni podržavaju UVC protokol. Video uređaji usaglašeni sa UVC protokolom mogu se koristiti direktno na različitim operativnim sistemima i hardverskim platformama i ne zahtevaju instalaciju specijalizovanih upravljačkih programa. Obično se koristi u video konferencijama, online emitovanju i drugim aplikacijama.

Istorija UVC protokola i kako on funkcioniše

Razvoj USB Video Class (UVC) protokola odražava evoluciju video tehnologije i USB standarda. Od originalnog UVC 1.0 do najnovije verzije, UVC protokol se kontinuirano prilagođava novim tehnologijama i zahtevima tržišta, pružajući ljudima standardizovana, efikasna i kompatibilna rešenja za prenos video zapisa.

Najraniji USB Video Class (UVC) 1.0 standard je objavio USB Implementers Forum (USB-IF) u 2003. Od svog objavljivanja, ova verzija se kontinuirano ažurira kako bi podržala širok spektar video formata, uključujući IUV i MJPEG, istovremeno pružajući bogatstvo kontrolnih interfejsa za podešavanje različitih parametara kao što su osvetljenost i kontrast uređaja. Kasnije, USB-IF optimizovan na osnovu 1.0, dodao podršku za rezoluciju video zapisa visoke rezolucije (HD) i ugrađenu obradu za uređaje i druge tehničke detalje, i uveo UVC1.1, iteraciju UVC1.0, u 2005. godini, što je bilo veliko ažuriranje UVC protokola.

Nakon toga, USB-IF je dodatno proširio funkcionalnost protokola i opseg primene, uvodeći UVC verziju 1.5 u 2012. godini. Dodao je podršku za format video kompresije H.264, čineći video prenos efikasnijim, i uveo podršku za multimedijalnu sinhronizaciju, omogućavajući istovremeni prenos audio i video podataka.

Sa izdavanjem USB 3.k i USB 4.0, UVC protokol je poboljšan da podrži veći propusni opseg i nižu latenciju. Ova poboljšanja uključuju podršku za video zapise veće rezolucije (npr. 4K i 8K), veće brzine kadrova i sofisticiranije funkcije obrade slike. Zbog toga se takođe široko koristi u industrijskim kamerama, medicinskim uređajima za snimanje i uređajima za virtuelnu stvarnost.

A rad UVC protokola sadrži sledeće procese:
1. Povezivanje uređaja:uređaj je povezan sa domaćinom, a domaćin prepoznaje uređaj putem USB popisa.
2. Zahtev za deskriptor:Domaćin zahteva i analizira deskriptor uređaja, deskriptor konfiguracije, deskriptor interfejsa i deskriptor krajnje tačke.
3. Prenos kontrole:Domaćin postavlja video parametre i dobija status uređaja preko kontrolne tačke.
4. Prenos podataka:Domaćin prima podatke o video okvirima preko krajnje tačke video streaminga i obrađuje ih aplikacijskim programom.

Šta je UVC kamera?

UVC kamera (tj. USB Video Class Camera), jednostavno rečeno, je USB kamera koja podržava UVC standard, koji integriše standardne funkcije video streaminga i može se neprimetno povezati sa računarom domaćina. najnovija verzija specifikacije USB Video Class je UVC 1.5.

Ispod je dijagram aplikacije USB Video Class:

Nudi plug-and-plai funkcionalnost i robusnu kompatibilnost UVC standarda. Sve u svemu, to je praktično i pristupačno rešenje za video prenos u realnom vremenu, koje se široko koristi u video konferencijama, live streamingu i drugim aplikacijama.

Neke ključne prednosti UVC kamera

U ugrađenim aplikacijama za vid, UVC kamere su nesumnjivo jedan od najpopularnijih tipova kamera u poređenju sa drugim kamerama, evo nekih prednosti UVC kamera:

• Plug-and-plai:UVC uređaji se mogu automatski prepoznati i koristiti kada su povezani sa operativnim sistemima koji podržavaju UVC protokol (npr. Vindovs, macOS, Linuk, itd.) Bez potrebe za instaliranjem dodatnih upravljačkih programa.
• Široka kompatibilnost:UVC protokol je otvoreni standard, a svaki uređaj koji je u skladu sa standardom može raditi na sistemima koji ga podržavaju, obezbeđujući široku kompatibilnost i operativnost.
• Podrška za standardni video format:Podržava širok spektar video formata kao što su IUV, MJPEG, H.KSNUMKS, itd
• Fleksibilnost:Njegova robusna fleksibilnost podržava širok spektar video rezolucija, formata i brzine kadrova, što utiče na pregovore o propusnom opsegu između uređaja i domaćina.
• Niska cena:U poređenju sa drugim vrstama kamera, UVC kamere su nesumnjivo pristupačnije.

Operativni sistemi koji mogu da koriste UVC kamere

Zbog široke kompatibilnosti UVC protokola, postao je prvi izbor za mnoge uređaje za snimanje video zapisa. UVC kamere mogu da rade na skoro svim glavnim operativnim sistemima.

• Windows:Vindovs KSNUMKS i noviji imaju ugrađene UVC drajvere koji automatski prepoznaju i konfigurišu kamere kompatibilne sa UVC-om.
• macOS:macOS 10.4 Tiger i noviji, uključujući i najnovije verzije macOS-a kao što su Big Sur, Monterei i Ventura, mogu direktno koristiti UVC kamere.
• Linuks:Linuk kernel izvorno podržava UVC uređaje počevši od verzije 2.6.26. Većina modernih Linuk distribucija uključuje ovu podršku.
• Chrome OS:Chromebook i drugi uređaji koji koriste Chrome OS izvorno podržavaju UVC kamere. Sistem automatski prepoznaje i konfiguriše kameru kada je korisnik poveže sa uređajem.
• Android:Mnogi Android uređaji podržavaju povezivanje UVC kamera preko USB OTG (On-The-Go). Pojedinačne aplikacije koje zahtevaju UVC podršku (kao što su neke aplikacije za kamere nezavisnih proizvođača) moraju koristiti UVC kamere.

Takođe, FreeBSD i drugi ugrađeni sistemi (npr. Raspberry Pi) podržavaju UVC uređaje, ali mogu zahtevati od korisnika da ručno konfiguriše i učita odgovarajuće upravljačke programe, ili može zahtevati odgovarajući operativni sistem i konfiguraciju upravljačkog programa.

Neke popularne aplikacije za UVC kamere

Medicinski uređaji
U oblasti medicine, visoka osetljivost, precizna reprodukcija boja i visok kvalitet snimanja UVC kamera su kritični za specijalizovane medicinske uređaje koji zahtevaju visoku rezoluciju i brzinu.
Na primer, u minimalno invazivnoj hirurgiji, UVC kamere mogu biti povezane sa endoskopima i drugom opremom za praćenje hirurškog područja u realnom vremenu, omogućavajući hirurgu da radi sa preciznošću i smanji traumu.

Inteligentna kontrola pristupa i biometrija
UVC kamere pružaju pouzdane vizuelne podatke o poređenju za verifikaciju identiteta snimanjem visokokvalitetnih slika. Često se koristi u biometriji za prepoznavanje lica, prepoznavanje irisa i skeniranje otiska prsta kako bi se osigurala tačna verifikacija identiteta.
Na primer, iz bezbednosnih razloga, integrišemo tehnologiju prepoznavanja otisaka prstiju u sisteme kontrole pristupa, gde UVC kamere snimaju slike otisaka prstiju kako bi se osiguralo da samo ovlašćeno osoblje ima pristup određenim oblastima, obezbeđujući bezbednost i privatnost.

Video nadzor
UVC kamere se takođe mogu koristiti za video nadzor i praćenje. Bez obzira da li želite da pratite svoju kancelariju ili bilo koju drugu oblast, UVC kamere pružaju pouzdane slike uživo.
Njihove vrhunske performanse pri slabom osvetljenju pružaju vam 24/7 nadzor uživo, tako da možete nastaviti da gledate svoju okolinu i odmorite se lako.

Saveti za optimizaciju performansi UVC kamere

Performanse UVC kamere mogu se maksimizirati pomoću nekoliko specifičnih postavki ili faktora okoline, kao što su:
Soиivo:Visokokvalitetni objektiv može značajno poboljšati jasnoću slike i reprodukciju boja.
USB portovi:Dajte prioritet korišćenju USB 3.0 portova, istovremeno osiguravajući da se ne dele sa drugim uređajima sa velikim propusnim opsegom kako bi se izbegla ograničenja propusnog opsega.
Osvetljenje:Uverite se da okruženje u kojem se koristi ima dovoljno i ravnomerno osvetljenje kako bi se smanjila buka i poboljšao kvalitet slike i sprečilo preterano izlaganje i odsjaj.
Format video zapisa:Izaberite odgovarajući video format. MJPEG i H.264 obično pružaju bolju efikasnost kompresije pri visokim rezolucijama.

Uporedite UVC i MIPI kamere

UVC i MIPI kamere se danas široko koriste u ugrađenim aplikacijama za vid. Oba su tipovi interfejsa digitalnih fotoaparata, ali postoje neke fundamentalne razlike.
Pre svega, što se tiče interfejsa, UVC kamere koriste USB interfejs za prenos podataka, dok MIPI kamere koriste MIPI interfejs (Mobile Industri Processor Interface) za prenos podataka. Poređenja radi, MIPI interfejs se više fokusira na veliku brzinu i nisku potrošnju energije, a obično se koristi u mobilnim uređajima kao što su mobilni telefoni i bespilotne letelice, gde je potrošnja energije ograničena.
Drugo, UVC kamere i MIPI kamere uglavnom ne prenose istu vrstu podataka; UVC kamere su više fokusirane na prenos video podataka, dok se MIPI kamere mogu koristiti za prenos i slikovnih i video podataka; MIPI kamere su fokusirane na snimanje visokokvalitetnih fotografija.
Na kraju, izbor između UVC kamera i MIPI kamera zavisi od stvarnih potreba aplikacije; UVC kamere su idealne za prenos video podataka zbog svoje jednostavnosti korišćenja i podešavanja, kao i njihove široke kompatibilnosti, dok su MIPI kamere prvi izbor za prenos slika i video podataka na mnogim mobilnim uređajima kao što su mobilni telefoni zbog odličnih performansi male snage.

Zakljuиak

U današnje doba društvenih medija, kamere su postale nezamjenjiva komponenta svih vrsta pametnih uređaja, a UVC kamere nude plug-and-plai funkcionalnost, kvalitet video zapisa visoke rezolucije i široku kompatibilnost u širokom spektru uređaja. Bilo da se radi o profesionalnoj upotrebi u video konferencijama i telemedicini, ili za ličnu upotrebu u live streamingu i online obrazovanju, UVC kamere nude svestrano i isplativo rešenje. Razumevanjem karakteristika, prednosti i aplikacija, možete donositi informisane odluke kako biste efikasno koristili UVC tehnologiju.

Preporuke za UVC kamere i MIPI kamere

Sa dugogodišnjim iskustvom u projektovanju, razvoju i proizvodnji OEM rešenja za kamere, Sinoseen je premijer proizvođač modula kamere u Kini. Tokom godina, obezbedili smo prvoklasna rešenja modula kamere mnogim domaćim i međunarodnim proizvođačima i preduzećima.
Naše kamere se mogu prilagoditi tako da zadovolje sve vaše potrebe za snimanjem bez ugrožavanja performansi i kvaliteta. Ako vam je potreban stručnjak da obezbedi pravo rešenje UVC kamere za vaš projekat,Molimo Vas da nas kontaktirate.