지난 몇 년 동안 임베디드 비전은 전문 용어에서 산업, 의료, 소매, 엔터테인먼트, 농업 분야 전반에 걸쳐 널리 채택되는 기술로 발전했습니다. 임베디드 비전은 진화의 각 단계에서 선택할 수 있는 카메라 인터페이스의 수가 크게 증가했습니다. 그러나 기술 발전에도 불구하고 MIPI 및 USB 인터페이스는 대부분의 임베디드 비전 애플리케이션 에서 가장 인기 있는 두 가지 유형으로 남아 있습니다 .
가장 적합한 인터페이스를 선택하는 것은 프레임 속도/대역폭 요구 사항, 해상도, 데이터 전송 신뢰성, 케이블 길이, 복잡성 및 전체 비용과 같은 여러 요소에 따라 달라집니다. 이 문서에서는 두 인터페이스의 기능과 제한 사항을 더 잘 이해하기 위해 두 인터페이스를 자세히 살펴보겠습니다.
MIPI 및 USB 인터페이스에 대해 자세히 살펴보기
MIPI 카메라는 MIPI 인터페이스를 사용하여 카메라에서 호스트 플랫폼으로 이미지를 전송하는 카메라 모듈 또는 시스템일 뿐입니다. 이에 비해 USB 카메라는 데이터 전송을 위해 USB 인터페이스를 사용합니다. 이제 다양한 유형의 MIPI 및 USB 인터페이스와 사용 위치에 대해 알아보겠습니다.
MIPI 인터페이스
MIPI는 오늘날 시장에서 카메라와 호스트 장치 간의 지점 간 이미지 및 비디오 전송을 위해 가장 일반적으로 사용되는 인터페이스입니다. 이는 MIPI의 사용 용이성과 광범위한 고성능 애플리케이션을 지원하는 능력 때문일 수 있습니다. 또한 1080p, 4K, 8K 및 그 이상의 비디오와 고해상도 이미징과 같은 강력한 기능도 갖추고 있습니다.
MIPI 인터페이스는 머리 장착형 가상 현실 장치, 스마트 교통 애플리케이션 , 동작 인식 시스템, 드론, 안면 인식, 보안, 감시 시스템 등과 같은 애플리케이션에 이상적인 선택입니다.
MIPI CSI-2 인터페이스
MIPI CSI-2 인터페이스의 한계
MIPI CSI는 강력하고 널리 사용되는 인터페이스이지만 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 예를 들어 MIPI 카메라는 추가 드라이버를 사용하여 작동합니다. 이는 임베디드 시스템 제조업체가 실제로 지원하지 않는 한 다양한 이미지 센서에 대한 지원이 제한적이라는 것을 의미합니다!
MIPI 카메라와 작동 방식에 대해 자세히 알아보려면 MIPI 카메라란 무엇입니까? MIPI 카메라는 어떻게 작동하나요? 를 참조하세요.
USB 인터페이스
USB 인터페이스는 카메라와 PC라는 두 시스템 사이의 연결 역할을 하는 경향이 있습니다. 플러그 앤 플레이 기능으로 잘 알려져 있기 때문에 USB 인터페이스를 선택하면 비싸고 지체되는 개발 시간과 임베디드 비전 인터페이스 비용에 작별을 고할 수 있습니다 . 이전 버전인 USB 2.0에는 상당한 기술적 한계가 있습니다. 기술이 저하되기 시작하면 많은 구성 요소가 호환되지 않게 됩니다. USB 3.0과 USB 3.1 Gen 1 인터페이스는 USB 2.0 인터페이스의 한계를 극복하기 위해 출시되었습니다.
USB 3.0 인터페이스
USB 3.0 인터페이스의 한계
USB 3.0 인터페이스의 가장 큰 단점은 고해상도 센서를 고속으로 실행할 수 없다는 점이다. 또 다른 단점은 호스트 프로세서에서 최대 5m 거리까지만 케이블을 사용할 수 있다는 것입니다. 더 긴 케이블을 사용할 수 있지만 모두 “부스터”가 장착되어 있습니다. 이러한 케이블이 산업용 카메라 와 얼마나 잘 작동하는지 개별 사례마다 확인해야 합니다.
MIPI 카메라와 USB 카메라 – 기능별 기능 비교
이제 두 인터페이스 각각이 무엇인지 이해했으므로 아래 표에서 MIPI와 USB의 기능을 비교해 보겠습니다.
| 틱징 | USB 3.0 | MIPI CSI-2 |
| SoC의 가용성 | 고급 SoC에서 | 많음(일반적으로 6개 차선 사용 가능) |
| 대역폭 | 400MB/초 | 320MB/s/레인 1280MB/s(4레인 포함)* |
| 케이블 길이 | <5미터 | <30cm |
| 공간 요구 사항 | 높음 | 낮은 |
| 플로그 앤 플레이 | 지원됨 | 지원되지 않음 |
| 개발 비용 | 낮음 | 중간에서 높음 |
- – NVIDIA Jetson AGX Xavier 플랫폼에 사용되는 MIPI-CSI2/MIPI D-PHY® v1.2의 최대 대역폭
GMSL은 일반적으로 이미지 데이터를 3미터 이상의 거리로 전송해야 하는 경우 MIPI 및 USB의 대안으로 사용되는 또 다른 인기 있는 인터페이스입니다. MIPI 카메라를 GMSL 카메라와 비교하는 방법을 이해하려면 MIPI 카메라를 통한 GMSL 카메라를 확인하세요 .
임베디드 비전 시스템용 인터페이스를 선택하는 방법을 알아보려면 임베디드 비전 시스템에 적합한 인터페이스를 선택하는 방법을 참조하세요 .
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결론
카메라 인터페이스는 임베디드 비전 애플리케이션의 성패를 좌우합니다. 따라서 MIPI와 USB 사이에 올바른 인터페이스를 선택하는 것이 중요한 결정입니다. MIPI나 USB 모두 적합하지 않은 일부 임베디드 비전 애플리케이션이 있더라도 대부분의 경우 둘 중 하나로 충분합니다. 가장 적합한 인터페이스를 선택하는 것은 임베디드 장치에 필요한 기능 세트에 따라 달라집니다.
Prabu는 e-con Systems의 최고 기술 책임자이자 카메라 제품 책임자이며 임베디드 비전 분야에서 15년 이상의 풍부한 경험을 갖고 있습니다. 그는 USB 카메라, 임베디드 비전 카메라, 비전 알고리즘 및 FPGA에 대한 깊은 지식을 제공합니다. 그는 의료, 산업, 농업, 소매, 생체 인식 등 다양한 분야에 걸쳐 50개 이상의 카메라 솔루션을 구축했습니다. 그는 또한 장치 드라이버 개발 및 BSP 개발에 대한 전문 지식을 갖추고 있습니다. 현재 Prabu의 초점은 새로운 시대의 AI 기반 애플리케이션을 지원하는 스마트 카메라 솔루션을 구축하는 것입니다.