MJPEG εναντίον YUY2 για Ενότητες κάμερας ενδοσκοπίου USB UVC: Ποια μορφή βίντεο ταιριάζει στον κεντρικό υπολογιστή;

Γρήγορη απάντηση

Το MJPEG και το YUY2 τοποθετούν διαφορετικά φορτία στη σύνδεση USB και στον κεντρικό υπολογιστή. Το YUY2 μεταφέρει ασυμπίεστα δεδομένα βίντεο και μπορεί να απαιτεί σημαντικά μεγαλύτερο εύρος ζώνης USB, ενώ το MJPEG συμπιέζει κάθε καρέ πριν από τη μετάδοση και επομένως μειώνει τα δεδομένα σύνδεσης, αλλά απαιτεί αποκωδικοποίηση από την πλευρά του κεντρικού υπολογιστή. Για μια συσκευή ενδοσκοπίου OEM, η σωστή επιλογή εξαρτάται από το σημείο συμφόρησης: εύρος ζώνης USB, ικανότητα CPU/αποκωδικοποιητή κεντρικού υπολογιστή, ροή εργασίας επεξεργασίας εικόνας, απαίτηση καθυστέρησης ή υποστηριζόμενη λειτουργία κάμερας. Η υποστήριξη μορφής διαφέρει ανάλογα με το μοντέλο, επομένως το πρώτο βήμα είναι να επιβεβαιώσετε ποιοι συνδυασμοί ανάλυσης/ρυθμού καρέ είναι πραγματικά διαθέσιμοι στην επιλεγμένη μονάδα.

1. Γιατί έχει σημασία η μορφή βίντεο σε μια κάμερα ενδοσκοπίου

Πολλά έργα USB/UVC εστιάζουν πρώτα στην ανάλυση και τον ρυθμό καρέ, αλλά η μορφή βίντεο καθορίζει πόσα δεδομένα μετακινούνται στη σύνδεση USB και τι πρέπει να κάνει ο κεντρικός υπολογιστής με αυτά. Αυτό γίνεται σημαντικό στα συστήματα ενδοσκοπίων, επειδή η κάμερα μπορεί επίσης να χρησιμοποιεί ένα μακρύ καλώδιο, LED και έναν συμπαγή ενσωματωμένο κεντρικό υπολογιστή αντί για έναν ισχυρό επιτραπέζιο υπολογιστή.

2. YUY2: Περισσότερα δεδομένα σύνδεσης, λιγότερη εργασία συμπίεσης

Το YUY2 είναι μια μη συμπιεσμένη μορφή YUV. Το πλεονέκτημα είναι ότι ο κεντρικός υπολογιστής λαμβάνει δεδομένα εικόνας χωρίς συμπίεση/αποσυμπίεση JPEG. Αυτό μπορεί να είναι χρήσιμο όταν η εφαρμογή χρειάζεται άμεση πρόσβαση στην εικόνα ή θέλει να αποφύγει τεχνουργήματα συμπίεσης. Η αντιστάθμιση είναι υψηλότερος όγκος δεδομένων, ο οποίος μπορεί να περιορίσει τον συνδυασμό ανάλυσης/ρυθμού καρέ που είναι πρακτικός μέσω της διαθέσιμης σύνδεσης USB.

3. MJPEG: Χαμηλότερα δεδομένα USB, περισσότερη αποκωδικοποίηση κεντρικού υπολογιστή

Το MJPEG συμπιέζει κάθε καρέ ως εικόνα JPEG. Αυτό μειώνει την ποσότητα των δεδομένων που μεταδίδονται μέσω USB και μπορεί να κάνει την υψηλότερη ανάλυση ή ρυθμό καρέ πιο πρακτικό σε μια περιορισμένη σύνδεση. Ωστόσο, ο κεντρικός υπολογιστής πρέπει να αποκωδικοποιήσει τη ροή. Ένας ενσωματωμένος επεξεργαστής χαμηλής κατανάλωσης ή μια φορητή συσκευή μπορεί επομένως να μετατοπίσει το σημείο συμφόρησης από το εύρος ζώνης USB στη δυνατότητα CPU ή αποκωδικοποιητή υλικού.

 

4. Η ίδια κάμερα μπορεί να συμπεριφέρεται διαφορετικά σε διαφορετικούς κεντρικούς υπολογιστές

Μια λειτουργία που εκτελείται ομαλά σε επιτραπέζιο υπολογιστή μπορεί να γίνει ασταθής σε τερματικό Android, ενσωματωμένο επεξεργαστή χαμηλής κατανάλωσης ή διανομέα USB. Ο λόγος δεν είναι απαραίτητα η κάμερα. Η συμπεριφορά του ελεγκτή USB κεντρικού υπολογιστή, η απόδοση αποκωδικοποίησης, το εύρος ζώνης μνήμης, η στοίβα βίντεο του λειτουργικού συστήματος και το λογισμικό εφαρμογής μπορούν όλα να αλλάξουν το αποτέλεσμα.

5. Η ανάλυση και ο ρυθμός καρέ πρέπει να αξιολογούνται μαζί με τη μορφή

Μην αντιμετωπίζετε το '1080P60' ως μια πλήρη απαίτηση συστήματος. Ρωτήστε: σε ποια μορφή βίντεο, σε ποιο κεντρικό υπολογιστή, μέσω τι καλωδίου και με ποια εφαρμογή; Εάν ένα έργο χρειάζεται κατεύθυνση OV2740 υψηλού ρυθμού καρέ, για παράδειγμα, ο επιλεγμένος κεντρικός υπολογιστής θα πρέπει να δοκιμαστεί χρησιμοποιώντας την ακριβή υποστηριζόμενη λειτουργία εξόδου αντί να υποθέσει ότι κάθε μορφή μπορεί να προσφέρει τον ίδιο ρυθμό καρέ.

6. Το μήκος του καλωδίου μπορεί να μειώσει το περιθώριο συστήματος

Μια μεγαλύτερη διαδρομή USB μπορεί να μειώσει το σήμα και το περιθώριο ισχύος. Εάν μια μη συμπιεσμένη λειτουργία υψηλού εύρους ζώνης βρίσκεται ήδη κοντά στο όριο, η αρχιτεκτονική του τελικού καλωδίου, του συνδέσμου και του διανομέα μπορεί να εκθέσει αστάθεια που δεν ήταν ορατή κατά τη δοκιμή πάγκου βραχυπρόθεσμου καλωδίου. Αυτός είναι ένας λόγος για τον οποίο η επιλογή MJPEG/YUY2 θα πρέπει να επικυρωθεί με το καλώδιο παραγωγής προθέσεων.

7. Οι απαιτήσεις επεξεργασίας εικόνας μπορούν να αλλάξουν την επιλογή

Εάν ο κεντρικός υπολογιστής πραγματοποιεί μηχανική όραση, μέτρηση ή πρόσθετη βελτίωση εικόνας, η ασυμπίεστη είσοδος μπορεί να απλοποιήσει την αλυσίδα επεξεργασίας. Εάν ο πρωταρχικός στόχος είναι η εγγραφή ή η προεπισκόπηση μέσω μιας περιορισμένης σύνδεσης USB2.0, το συμπιεσμένο MJPEG μπορεί να είναι πιο πρακτικό. Η σωστή απάντηση εξαρτάται από τη ροή εργασίας κατάντη, όχι μόνο από την κάμερα.

8. Ακολουθία επικύρωσης OEM

1. Επιβεβαιώστε τις μορφές που υποστηρίζονται από τη μονάδα στην απαιτούμενη ανάλυση και ρυθμό καρέ.

2. Δοκιμάστε το YUY2 και το MJPEG ξεχωριστά όπου υποστηρίζονται και τα δύο.

3. Χρησιμοποιήστε τον κεντρικό υπολογιστή προορισμού, όχι μόνο έναν υπολογιστή ανάπτυξης.

4. Χρησιμοποιήστε το τελικό μήκος καλωδίου και τη διαδρομή σύνδεσης.

5. Παρακολούθηση του ρυθμού καρέ, παγώνει, αποσυνδέεται και φόρτωση CPU/αποκωδικοποίησης κεντρικού υπολογιστή.

6. Επαληθεύστε τη μορφή που χρησιμοποιείται από την τελική εφαρμογή μετά από δοκιμές επανασύνδεσης και κύκλου ισχύος.

FAQ

Είναι το MJPEG πάντα καλύτερο για κάμερες ενδοσκοπίου USB2.0;

Όχι. Το MJPEG μειώνει τα δεδομένα USB, αλλά προσθέτει εργασία αποκωδικοποίησης. Είναι χρήσιμο όταν η σύνδεση USB είναι το κύριο σημείο συμφόρησης και ο κεντρικός υπολογιστής μπορεί να αποκωδικοποιήσει αξιόπιστα.

Είναι το YUY2 καλύτερο για επεξεργασία εικόνας;

Μπορεί να είναι βολικό επειδή τα δεδομένα δεν είναι συμπιεσμένα με JPEG, αλλά η απαίτηση υψηλότερου εύρους ζώνης μπορεί να περιορίσει τις διαθέσιμες λειτουργίες.

Γιατί μια μορφή λειτουργεί ενώ μια άλλη παγώνει;

Το σημείο συμφόρησης μπορεί να είναι το εύρος ζώνης USB, η αποκωδικοποίηση κεντρικού υπολογιστή, η μνήμη, το λογισμικό ή το περιθώριο καλωδίου. Δοκιμάστε κάθε μέρος ξεχωριστά.

Το Type-C αλλάζει τη συμπεριφορά MJPEG ή YUY2;

Το σχήμα της υποδοχής δεν καθορίζει τη μορφή βίντεο ή την ταχύτητα USB. Μια κάμερα τύπου C μπορεί να εξακολουθεί να χρησιμοποιεί USB2.0 UVC.

Μπορούν οι οικοδεσπότες Android να αποκωδικοποιήσουν το MJPEG;

Πολλοί μπορούν, αλλά η συμβατότητα εξαρτάται από την ακριβή συσκευή, το λογισμικό και τη λειτουργία βίντεο. Ο κεντρικός υπολογιστής-στόχος θα πρέπει να δοκιμαστεί.

Τι πρέπει να παρέχω για την αξιολόγηση μορφής;

Παρέχετε ανάλυση, ρυθμό καρέ, κεντρικό υπολογιστή, λειτουργικό σύστημα, εφαρμογή, μήκος καλωδίου και εάν το λογισμικό χρειάζεται συμπιεσμένα ή μη συμπιεσμένα δεδομένα εικόνας.

Σύναψη

Το MJPEG και το YUY2 επιλύουν διαφορετικούς περιορισμούς συστήματος. Επιλέξτε τη μορφή προσδιορίζοντας εάν η σύνδεση USB ή η διαδρομή επεξεργασίας κεντρικού υπολογιστή είναι πιο περιορισμένη και, στη συνέχεια, επικυρώστε την ακριβή λειτουργία ανάλυσης/ρυθμού καρέ στο τελικό υλικό.