組み込みビデオカメラインターフェース

入力や出力など、さまざまなビデオ インターフェイスがあります。今回は、よく使われるカメラインターフェースについてまとめていきます。腕でアナログ カメラを使用する場合は、通常、インターフェイスを介してデジタル信号取得に変換する必要があります。ここではデジタルカメラのみを考慮します。一般に、パラレル ポート、シリアル ポート、USB ポートの 2 つのカテゴリに分類されます。

1.USBインターフェース

最も一般的で広く使用されている CMOS イメージ インターフェイスの 1 つで、UVC インターフェイスとも呼ばれます。最も互換性があります。Linux システムは最高のサポートを提供します。USB ドライブ不要の UVC プロトコルを使用していつでもアクセスできます。この種のインターフェイスを使用して 5 メートルのケーブルを引くことも通常です。通常は 720P または 1080P カメラを使用します。ビデオストリーミングレートはUSB2.0の転送レートをはるかに下回っているため、USB2.0か3.0の問題を考慮する必要はありません。

2. MIPI-CSIインターフェース

MIPI-CSI（MIPI Camera Serial Interface）インターフェースは、高速・高解像度の画像伝送が可能なカメラとイメージセンサー専用のインターフェースです。データ送信は差動信号の形式で実行され、さまざまな帯域幅要件を満たすために、2 つまたは 4 つの差動信号線などの複数の差動信号線をサポートできます。各差動信号線は、ピクセル データ、クロック信号、制御信号などの特定のデータ チャネルを送信するために使用されます。アップグレードされた MIPI CSI-2 も導入されました。

3.DVPインターフェース

DVP (Digital Video Port) インターフェイスは、画像およびビデオ データの送信に使用されるデジタル ビデオ インターフェイス規格です。DVP インターフェイスはパラレル伝送方式を使用します。つまり、各データ ビットが信号線を使用して伝送されます。一般的な DVP インターフェイスには 8 ビット DVP と 16 ビット DVP があり、8 ビット DVP はデータ送信に 8 本の信号線を使用し、BT656 プロトコルを使用します。一方、16 ビット DVP は 16 本の信号線を使用し、BT1120 プロトコルを使用します。

クロック信号: DVP インターフェイスはクロック信号 (ピクセル クロック) を使用してデータ送信を同期します。クロック信号は各ピクセル データのサンプリングの瞬間を決定するため、受信側は画像を正確に復元できます。
データ チャネル: DVP インターフェイスは、通常、ピクセル データ チャネルと同期信号チャネルを含む複数のデータ チャネルをサポートします。ピクセル データ チャネルは画像のピクセル値の送信に使用され、同期信号チャネルはライン同期信号とフィールド同期信号の送信に使用され、受信側が各ラインと各フレームの始まりと終わりを判断できるようにします。また、内部同期と外部同期の 2 つの方法があります。内部同期とデータには同期信号が含まれており、外部同期にはライン同期とフィールド同期が分かれています。
データ形式: DVP インターフェイスは、RGB、YUV などのさまざまなデータ形式をサポートできます。特定のデータ形式は、接続されたイメージ センサーと画像プロセッサのサポート機能によって異なります。
伝送速度: DVP インターフェイスの伝送速度は、クロック周波数とデータ ビット幅によって制限されます。クロック周波数とデータ ビット幅が高いほど、より高いデータ転送速度を達成できるため、より高い画像解像度とフレーム レートがサポートされます。
このインターフェイスは、CIF プロトコルのビデオ データを収集することもできます。ここで、CIF をインターフェイスとして使用するか、プロトコルとして使用するかでいつも迷っていました。しかし、CIF は本質的には合意だと思います。