MIPI CSI-2 vs GMSL2 vs FPD-Link III: interfacce per telecamere nei sistemi di visione integrata
MIPI CSI-2 vs GMSL2 vs FPD-Link III è principalmente una scelta tra l’integrazione diretta di telecamere a breve distanza e le architetture con serializzatore/deserializzatore per distanze maggiori.
MIPI CSI-2 è generalmente adatto quando la telecamera può essere posizionata vicino al processore. GMSL2 e FPD-Link III supportano il posizionamento remoto della telecamera tramite cavo coassiale. L’interfaccia più adatta dipende anche dal formato della telecamera, dal livello di protezione ambientale, dalla compatibilità con il processore, dal numero di telecamere e dal supporto software.
Quale interfaccia per fotocamere embedded dovresti scegliere?
MIPI CSI-2 vs GMSL2 vs FPD-Link III
MIPI CSI-2 è progettato per connessioni compatte e dirette tra telecamera e processore, mentre GMSL2 e FPD-Link III sono progettati per sistemi con telecamere remote che richiedono cavi più lunghi.
| Fattore di selezione | MIPI CSI-2 | GMSL2 | FPD-Link III |
|---|---|---|---|
| Architettura | Connessione diretta telecamera-processore | Connessione serializer/deserializer | Connessione serializer/deserializer |
| Posizione tipica della telecamera | Vicino al processore | Remota rispetto al processore | Remota rispetto al processore |
| Famiglia TIS attuale | Moduli 36S su scheda singola | Telecamere Acuva IP67 | Telecamere 36C a livello di scheda e IP67 |
| Cablaggio TIS documentato | Connessione FPC a 22 pin corta | Cavo coassiale fino a 15 m | Cavo coassiale fino a 15 m |
| Velocità dell'interfaccia documentata | Fino a 10 Gbps su quattro linee | Fino a 6 Gbps | Fino a 4,16 Gbps |
| Hardware aggiuntivo | Ingresso CSI-2 o scheda carrier compatibile | Deserializzatore GMSL2 compatibile | Deserializzatore FPD-Link III compatibile |
| Motivo principale per la scelta | Integrazione diretta compatta | Integrazione robusta di telecamere remote | Integrazione remota a livello di scheda o con alloggiamento |
Il portafoglio di The Imaging Source associa queste interfacce a diverse famiglie di telecamere formati e percorsi di progettazione di riferimento supportati.
Confronta il portafoglio di telecamere embedded
Esamina le telecamere MIPI CSI-2, GMSL2 e FPD-Link III e le opzioni dei sensori, design di riferimento e hardware di supporto.
Come funzionano MIPI CSI-2, GMSL2 e FPD-Link III?
MIPI CSI-2 trasferisce i dati delle immagini direttamente a un processore, mentre GMSL2 e FPD-Link III serializzano il segnale della telecamera per la trasmissione su un cavo più lungo.
Architettura MIPI CSI-2 diretta
Una telecamera MIPI CSI-2 si collega a un ingresso CSI-2 compatibile sulla scheda carrier o sul processore.
Modulo telecamera → cavo FPC → scheda carrier o processore → applicazione
L'architettura diretta riduce la necessità di hardware aggiuntivo per la conversione dell'interfaccia. Tuttavia, la telecamera, il connettore, l'assegnazione dei pin, la configurazione delle linee, il driver e l'ingresso del processore devono essere tutti compatibili.
La serie TIS 36S utilizza una connessione a 22 pin e supporta fino a quattro linee dati CSI-2 nelle configurazioni documentate.
Architettura SerDes GMSL2 e FPD-Link III
GMSL2 e FPD-Link III utilizzano un serializer vicino alla telecamera e un deserializer vicino al processore.
Telecamera e serializer → cavo coassiale → deserializer → uscita CSI-2 → processore
Il serializer prepara il flusso di immagini per la trasmissione. Il deserializer lo ricostruisce per la piattaforma host. A seconda della configurazione, il cavo può trasportare anche alimentazione e dati di controllo.
La telecamera, il cavo, il serializer, il deserializer, la scheda carrier e il software devono quindi essere valutati come un unico sistema.
Quando scegliere MIPI CSI-2?
Scegli MIPI CSI-2 quando la telecamera può essere posizionata vicino al il processore e l'integrazione diretta e compatta rappresentano il requisito principale.
MIPI CSI-2 è la scelta adatta quando
- La telecamera e il processore si trovano nello stesso dispositivo.
- È necessaria una piccola telecamera board-level.
- È importante il trasferimento delle immagini a bassa latenza.
- Il processore dispone di un ingresso CSI-2 compatibile.
- Il driver della telecamera richiesto è disponibile.
- Non sono necessari cavi esterni lunghi.
Cosa è necessario verificare?
Un connettore compatibile non conferma automaticamente la compatibilità. Verifica:
- Connettore e assegnazione dei pin
- Numero e velocità delle linee CSI-2
- Formato dei pixel e profondità di bit
- Disponibilità del driver del sensore
- Configurazione del device tree
- Compatibilità con la carrier board
- Frequenza dei fotogrammi alla risoluzione richiesta
- Lunghezza e instradamento dei cavi
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Quando scegliere GMSL2?
Scegli GMSL2 per applicazioni che richiedono una telecamera robusta e dotata di alloggiamento installata in posizione remota rispetto alla piattaforma di elaborazione.
La serie Acuva combina GMSL2 con alloggiamenti con grado di protezione IP67, connettori FAKRA connettori e Power over Coax. La documentazione TIS attuale specifica distanze dei cavi fino a 15 m e trasferimento dati fino a 6 Gbps per configurazioni supportate.
GMSL2 è indicato quando
- La telecamera è installata in posizione remota.
- È necessaria una telecamera robusta con grado di protezione IP67.
- Un singolo collegamento coassiale deve trasportare dati delle immagini e alimentazione.
- L’applicazione riguarda robotica, macchinari mobili o ambienti esposti installazioni.
- È disponibile un deserializzatore GMSL2 compatibile.
- È necessario collegare più telecamere remote a un’unica piattaforma di elaborazione.
Cosa occorre verificare?
Valuta l’intera catena del segnale:
- Telecamera e serializer
- Cavo coassiale e connettori
- Implementazione Power over Coax
- Scheda deserializzatrice
- Scheda carrier o processore
- Driver e sistema operativo
- Attivazione e sincronizzazione
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Quando scegliere FPD-Link III?
Scegli FPD-Link III quando è necessaria una telecamera board-level o IP67 remota e la piattaforma di elaborazione supporta un deserializer FPD-Link III compatibile.
La serie TIS 36C comprende moduli board-level compatti e telecamere in custodia protetta telecamere. Le configurazioni documentate supportano distanze dei cavi fino a 15 m.
FPD-Link III è adatto quando
- È necessaria una telecamera board-level remota.
- È necessaria una telecamera remota IP67.
- La piattaforma dispone già di un percorso di integrazione FPD-Link III.
- Sono necessarie funzioni di trigger e I/O sulla telecamera.
- Nel portafoglio 36C è disponibile un sensore adatto.
Che cosa è necessario verificare?
Verifica:
- Compatibilità del serializer e del deserializer
- Configurazione dei cavi e dei connettori FAKRA
- Requisiti di alimentazione
- Numero di telecamere
- Supporto per trigger e sincronizzazione
- Compatibilità con il processore e la carrier board
- Versione del driver, del BSP e del sistema operativo
GMSL2 e FPD-Link III non sono intercambiabili. Offrono funzionalità simili per la connettività delle telecamere remote, ma si basano su hardware e software diversi.
Visualizza la gamma di telecamere FPD-Link III 36C di The Imaging Source per applicazioni remote telecamera board-level e integrazione della visione embedded in custodia protetta.
Perché la larghezza di banda massima non è sufficiente?
La velocità massima dell’interfaccia, da sola, non determina la frequenza fotogrammi finale dell’applicazione.
Le prestazioni del sistema dipendono anche da:
- Uscita del sensore
- Risoluzione e profondità di bit
- Numero e velocità delle linee CSI-2
- Capacità di uscita del deserializzatore
- Numero di telecamere
- Canali di acquisizione del processore
- Larghezza di banda dell’ISP e della memoria
- Configurazione software
Calcola il requisito per tutte le telecamere in funzione simultaneamente, invece di confrontare solo le velocità nominali delle interfacce.
Un buon punto di partenza è:
risoluzione × frequenza fotogrammi × profondità di bit × numero di telecamere
Durante la convalida del sistema è inoltre necessario includere l’overhead del protocollo e i vincoli della piattaforma.
In che modo i sistemi multicamera e la sincronizzazione influiscono sulla scelta?
I sistemi multicamera richiedono un numero sufficiente di ingressi del deserializzatore, larghezza di banda CSI-2, la capacità del processore e il supporto software per ogni flusso di immagini.
Conferma
I design di riferimento NVIDIA® Jetson Orin™ selezionati supportano fino a quattro fotocamere GMSL2 o FPD-Link III compatibili tramite il deserializzatore.
Il design di riferimento documentato NXP i.MX 8M Plus supporta fino a due fotocamere, a seconda della configurazione dell'interfaccia.
Stai progettando un sistema multicamera?
Condividi il numero di fotocamere, la risoluzione, la frequenza dei fotogrammi, la distanza dei cavi e piattaforma del processore per una guida alla selezione iniziale.
Quali piattaforme supportano queste interfacce per telecamere?
Il supporto della piattaforma dipende dalla combinazione completa di fotocamera, scheda carrier, combinazione di deserializzatore, sistema operativo e driver.
| Piattaforma | MIPI CSI-2 | GMSL2 | FPD-Link III |
|---|---|---|---|
| NVIDIA Jetson Orin | Supportato tramite configurazioni documentate della scheda carrier | Supportato tramite hardware compatibile per il deserializzatore | Supportato tramite hardware compatibile per il deserializzatore |
| NXP i.MX 8M Plus | Supportato tramite il design di riferimento documentato | È necessario hardware aggiuntivo per il deserializzatore | È necessario hardware aggiuntivo per il deserializzatore |
| Raspberry Pi 5 | Configurazioni 36S selezionate | Nessun percorso confermato nel materiale esaminato | Nessun percorso confermato nel materiale esaminato |
Confermare la compatibilità prima della produzione. Confermare il modello esatto della fotocamera, il BSP, il driver e il sistema operativo rilascio prima della produzione.
Quali sono gli errori più comuni nella selezione dell’interfaccia?
Gli errori più comuni derivano dalla scelta dell’interfaccia senza valutare il sistema di visione completo.
Scegliere basandosi solo sulla lunghezza del cavo
La distanza non determina il formato della fotocamera, il sensore, il processore o il percorso software necessari.
Presumere che ogni connettore CSI-2 sia compatibile
Un connettore corrispondente non garantisce la compatibilità del pinout, del numero di lane, del driver o dell’ISP.
Confrontare solo le velocità dati massime
Una velocità dell’interfaccia più elevata non garantisce un frame rate utilizzabile maggiore.
Ignorare il deserializer
Il deserializer influisce sul numero di fotocamere, sulla larghezza di banda, sulla sincronizzazione, sui canali virtuali e sui requisiti del driver.
Testare una sola fotocamera
Un prototipo con una sola fotocamera non convalida la larghezza di banda, il consumo energetico o il comportamento termico di un sistema multicamera.
Considerare un reference design come validazione finale
Un reference design può ridurre lo sforzo di integrazione, ma il sistema finale richiede comunque test specifici per l’applicazione.
Scarica il catalogo delle telecamere per Embedded Vision
Il catalogo delle telecamere Embedded Vision riunisce le interfacce TIS attuali famiglie e opzioni di design di riferimento riunite in un unico documento mirato.
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