MIPI CSI-2 vs. GMSL2 vs. FPD-Link III: Kameraschnittstellen für Embedded-Vision-Systeme
MIPI CSI-2 vs. GMSL2 vs. FPD-Link III ist in erster Linie eine Entscheidung zwischen der direkten Kameraanbindung über kurze Entfernungen und Serializer-/Deserializer-Architekturen für größere Entfernungen.
MIPI CSI-2 eignet sich in der Regel, wenn die Kamera in der Nähe des Prozessors positioniert werden kann. GMSL2 und FPD-Link III unterstützen die Platzierung von Kameras über größere Entfernungen per Koaxialkabel. Die passende Schnittstelle hängt außerdem vom Kameraformat, dem Umweltschutz, der Prozessor-Kompatibilität, der Anzahl der Kameras und der Softwareunterstützung ab.
Welche Schnittstelle für Embedded-Kameras sollten Sie wählen?
MIPI CSI-2 vs. GMSL2 vs. FPD-Link III
MIPI CSI-2 ist für kompakte, direkte Verbindungen zwischen Kamera und Prozessor ausgelegt, während GMSL2 und FPD-Link III für Remote-Kamerasysteme ausgelegt sind, die erfordern längere Kabel.
| Auswahlkriterium | MIPI CSI-2 | GMSL2 | FPD-Link III |
|---|---|---|---|
| Architektur | Direkte Verbindung zwischen Kamera und Prozessor | Serializer-/Deserializer-Verbindung | Serializer-/Deserializer-Verbindung |
| Typische Kameraposition | Prozessornah | Vom Prozessor entfernt | Vom Prozessor entfernt |
| Aktuelle TIS-Produktfamilie | 36S-Einplatinenmodule | Acuva-IP67-Kameras | 36C-Kameras auf Platinenebene und IP67-Kameras |
| Dokumentierte TIS-Verkabelung | Kurze 22-polige FPC-Verbindung | Koaxialkabel bis zu 15 m | Koaxialkabel bis zu 15 m |
| Dokumentierte Schnittstellenrate | Bis zu 10 Gbit/s über vier Lanes | Bis zu 6 Gbit/s | Bis zu 4,16 Gbit/s |
| Zusätzliche Hardware | Kompatibler CSI-2-Eingang oder Carrier Board | Kompatibler GMSL2-Deserializer | Kompatibler FPD-Link-III-Deserializer |
| Hauptgrund für die Wahl | Kompakte Direktintegration | Robuste Remote-Kamera-Integration | Remote-Integration auf Platinenebene oder in Gehäusen |
Das Portfolio von The Imaging Source ordnet diese Schnittstellen verschiedenen Kamerafamilien zu Formate und unterstützte Referenzdesign-Varianten.
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MIPI CSI-2-, GMSL2- und FPD-Link-III-Kameras sowie Sensoroptionen prüfen, Referenzdesigns und unterstützende Hardware.
Wie funktionieren MIPI CSI-2, GMSL2 und FPD-Link III?
MIPI CSI-2 überträgt Bilddaten direkt an einen Prozessor, während GMSL2 und FPD-Link III das Kamerasignal für die Übertragung über ein längeres Kabel serialisieren.
Direkte MIPI CSI-2-Architektur
Eine MIPI CSI-2-Kamera wird an einen kompatiblen CSI-2-Eingang des Carrier Board oder Prozessors angeschlossen.
Kameramodul → FPC-Kabel → Carrier Board oder Prozessor → Anwendung
Die direkte Architektur reduziert den Bedarf an zusätzlicher Hardware zur Schnittstellenkonvertierung. Kamera, Steckverbinder, Pinbelegung, Lane-Konfiguration, Treiber und Prozessoreingang müssen jedoch miteinander kompatibel sein.
Die TIS 36S-Serie verwendet eine 22-polige Verbindung und unterstützt in dokumentierten Konfigurationen bis zu vier CSI-2-Daten-Lanes.
GMSL2- und FPD-Link-III-SerDes-Architektur
GMSL2 und FPD-Link III verwenden einen Serializer in der Nähe der Kamera und einen Deserializer in der Nähe des Prozessors.
Kamera und Serializer → Koaxialkabel → Deserializer → CSI-2-Ausgang → Prozessor
Der Serializer bereitet den Bilddatenstrom für die Übertragung auf. Der Deserializer rekonstruiert ihn für die Hostplattform. Je nach Konfiguration können über das Kabel außerdem Stromversorgung und Steuerdaten übertragen werden.
Kamera, Kabel, Serializer, Deserializer, Carrier Board und Software sollten daher als ein Gesamtsystem bewertet werden.
Wann sollten Sie sich für MIPI CSI-2 entscheiden?
Wählen Sie MIPI CSI-2, wenn die Kamera nahe am der Prozessor und die kompakte, direkte Integration die Hauptanforderung sind.
MIPI CSI-2 ist geeignet, wenn
- Kamera und Prozessor befinden sich im selben Gerät.
- Eine kleine Boardlevel-Kamera wird benötigt.
- Eine Bildübertragung mit geringer Latenz ist wichtig.
- Der Prozessor verfügt über einen kompatiblen CSI-2-Eingang.
- Der erforderliche Kameratreiber ist verfügbar.
- Eine lange externe Verkabelung ist nicht erforderlich.
Was sollten Sie bestätigen?
Ein passender Stecker bestätigt nicht automatisch die Kompatibilität. Prüfen Sie:
- Stecker und Pinbelegung
- Anzahl und Geschwindigkeit der CSI-2-Lanes
- Pixelformat und Farbtiefe
- Verfügbarkeit des Sensortreibers
- Device-Tree-Konfiguration
- Kompatibilität mit dem Carrier-Board
- Bildrate bei der erforderlichen Auflösung
- Kabellänge und Kabelführung
Entdecken Sie das 36S-MIPI-CSI-2-Kamerasortiment von The Imaging Source für kompakte Boardlevel-Kamera für die Integration in Embedded-Vision-Systeme.
Wann sollten Sie GMSL2 wählen?
Wählen Sie GMSL2 für Anwendungen, die eine robuste Kamera im Gehäuse erfordern abgesetzt von der Verarbeitungsplattform befindet.
Die Acuva-Serie kombiniert GMSL2 mit IP67-zertifizierten Gehäusen, FAKRA- Anschlüsse und Power over Coax. Die aktuelle TIS-Dokumentation spezifiziert Kabellängen bis zu 15 m und Datenübertragungsraten bis zu 6 Gbit/s für unterstützte Konfigurationen.
GMSL2 eignet sich, wenn
- Die Kamera ist abgesetzt montiert.
- Eine robuste IP67-Kamera ist erforderlich.
- Eine einzige Koaxialverbindung soll Bilddaten und Strom übertragen.
- Die Anwendung umfasst Robotik, mobile Maschinen oder ungeschützte Installationen.
- Ein kompatibler GMSL2-Deserializer ist verfügbar.
- Mehrere abgesetzte Kameras müssen an eine Verarbeitungsplattform angeschlossen werden.
Was sollten Sie bestätigen?
Bewerten Sie die komplette Signalkette:
- Kamera und Serializer
- Koaxialkabel und Anschlüsse
- Implementierung von Power over Coax
- Deserializer-Platine
- Trägerplatine oder Prozessor
- Treiber und Betriebssystem
- Triggerung und Synchronisierung
Entdecken Sie die Acuva GMSL2-Kameras von The Imaging Source für robuste, Embedded-Vision-Systeme mit abgesetzten Kameras.
Wann sollten Sie sich für FPD-Link III entscheiden?
Wählen Sie FPD-Link III, wenn eine Remote-Boardlevel- oder IP67-Kamera benötigt wird und die Verarbeitungsplattform einen kompatiblen FPD-Link-III-Deserializer unterstützt.
Die TIS-36C-Serie umfasst kompakte Boardmodule und geschützte Gehäuse Kameras eingesetzt werden. Dokumentierte Konfigurationen unterstützen Kabellängen von bis zu 15 m.
FPD-Link III ist geeignet, wenn
- Eine Remote-Boardlevel-Kamera wird benötigt.
- Eine Remote-IP67-Kamera wird benötigt.
- Die Plattform verfügt bereits über einen FPD-Link-III-Integrationspfad.
- Trigger- und I/O-Funktionen werden an der Kamera benötigt.
- Ein geeigneter Sensor ist im 36C-Portfolio verfügbar.
Was sollten Sie bestätigen?
Prüfen:
- Kompatibilität von Serializer und Deserializer
- Kabel- und FAKRA-Konfiguration
- Anforderungen an die Stromversorgung
- Anzahl der Kameras
- Unterstützung von Trigger und Synchronisierung
- Kompatibilität von Prozessor und Carrier-Board
- Treiber-, BSP- und Betriebssystemversion
GMSL2 und FPD-Link III sind nicht austauschbar. Sie bieten ähnliche Funktionen für die Anbindung von Remote-Kameras, basieren jedoch auf unterschiedlicher Hardware und Software.
Die 36C-FPD-Link-III-Kameraserie von The Imaging Source für die Fernübertragung anzeigen Boardlevel-Kamera und geschützte Gehäuse für die Integration eingebetteter Bildverarbeitung.
Warum reicht die maximale Bandbreite nicht aus?
Die maximale Schnittstellengeschwindigkeit bestimmt allein nicht die endgültige Bildrate der Anwendung.
Die Systemleistung hängt außerdem ab von:
- Sensorausgabe
- Auflösung und Bittiefe
- Anzahl und Geschwindigkeit der CSI-2-Lanes
- Ausgabekapazität des Deserializers
- Anzahl der Kameras
- Aufnahmekanälen des Prozessors
- ISP- und Speicherbandbreite
- Softwarekonfiguration
Berechnen Sie den Bedarf für alle gleichzeitig betriebenen Kameras, anstatt nur die angegebenen Schnittstellengeschwindigkeiten zu vergleichen.
Ein sinnvoller Ausgangspunkt ist:
Auflösung × Bildrate × Bittiefe × Kameraanzahl
Protokolloverhead und Plattformbeschränkungen müssen anschließend während der Systemvalidierung berücksichtigt werden.
Wie beeinflussen Multikamerasysteme und die Synchronisierung die Auswahl?
Mehrkamerasysteme benötigen ausreichend Deserializer-Eingänge, CSI-2-Bandbreite, die Prozessorleistung und Softwareunterstützung für jeden Bilddatenstrom.
Bestätigen Sie
Ausgewählte NVIDIA® Jetson Orin™-Referenzdesigns unterstützen bis zu vier Kompatible GMSL2- oder FPD-Link III-Kameras über den entsprechenden Deserializer.
Das dokumentierte NXP i.MX 8M Plus-Referenzdesign unterstützt bis zu zwei Kameras, abhängig von der Schnittstellenkonfiguration.
Planen Sie ein Mehrkamerasystem?
Teilen Sie uns die Anzahl Ihrer Kameras, Auflösung, Bildrate, Kabellänge und Prozessorplattform für eine erste Auswahlberatung.
Welche Plattformen unterstützen diese Kameraschnittstellen?
Die Plattformunterstützung hängt von der vollständigen Kombination aus Kamera, Carrier-Board, Kombination aus Deserializer, Betriebssystem und Treiber.
| Plattform | MIPI CSI-2 | GMSL2 | FPD-Link III |
|---|---|---|---|
| NVIDIA Jetson Orin | Unterstützt durch dokumentierte Carrier-Board-Konfigurationen | Unterstützt durch kompatible Deserializer-Hardware | Unterstützt durch kompatible Deserializer-Hardware |
| NXP i.MX 8M Plus | Unterstützt durch das dokumentierte Referenzdesign | Zusätzliche Deserializer-Hardware erforderlich | Zusätzliche Deserializer-Hardware erforderlich |
| Raspberry Pi 5 | Ausgewählte 36S-Konfigurationen | In den geprüften Unterlagen ist kein Übertragungsweg bestätigt | In den geprüften Unterlagen ist kein Übertragungsweg bestätigt |
Bestätigen Sie die Kompatibilität vor der Produktion. Bestätigen Sie das genaue Kameramodell, BSP, den Treiber und das Betriebssystem vor der Produktion freigeben.
Was sind die häufigsten Fehler bei der Auswahl der Schnittstelle?
Die häufigsten Fehler entstehen, wenn die Schnittstelle ausgewählt wird, ohne das vollständige Bildverarbeitungssystem zu bewerten.
Auswahl allein anhand der Kabellänge
Die Entfernung bestimmt weder das erforderliche Kameraformat noch den Sensor, Prozessor oder Softwarepfad.
Annahme, dass jeder CSI-2-Anschluss kompatibel ist
Ein passender Anschluss bestätigt weder Pinbelegung, Anzahl der Lanes noch die Kompatibilität von Treiber oder ISP.
Vergleich ausschließlich der maximalen Datenraten
Eine höhere Schnittstellenrate garantiert keine höhere nutzbare Bildrate.
Ignorieren des Deserializers
Der Deserializer beeinflusst die Kameraanzahl, Bandbreite, Synchronisierung, virtuellen Kanäle und Treiberanforderungen.
Testen nur einer Kamera
Ein Prototyp mit nur einer Kamera validiert weder Bandbreite, Stromversorgung noch thermisches Verhalten eines Mehrkamerasystems.
Referenzdesign als abschließende Validierung betrachten
Ein Referenzdesign kann den Integrationsaufwand reduzieren, doch das fertige System erfordert weiterhin anwendungsspezifische Tests.
Katalog für Embedded-Vision-Kameras herunterladen
Der Embedded-Vision-Kamerakatalog bündelt die aktuellen TIS-Schnittstellen Familien und Referenzdesignoptionen gemeinsam in einem fokussierten Dokument.
Er umfasst:
Verwenden Sie den Katalog, um eine erste Auswahl zu erstellen. Bestätigen Sie die aktuelle Verfügbarkeit, Plattformkompatibilität und Softwareunterstützung, bevor endgültige Auswahl.
Eine Embedded-Kamera-Konfiguration in die engere Auswahl nehmen
Vergleichen Sie aktuelle Optionen für Kameras, Schnittstellen, Sensoren und Plattformen.