¿Qué es la salida MJPEG en las cámaras de endoscopio?

Introducción
Cuando conecta un endoscopio USB a su computadora, la transmisión de video debe comprimirse para pasar a través del cable USB sin obstruir el ancho de banda. Uno de los formatos de compresión más comunes es MJPEG (Motion JPEG). Pero, ¿qué es exactamente MJPEG y por qué lo eligen los fabricantes de endoscopios? Este artículo explica la salida MJPEG, sus ventajas y desventajas, y cuándo es la opción correcta para su proyecto de módulo de cámara de endoscopio personalizado . En Sincere, hemos fabricado soluciones de cámaras con módulos CMOS durante más de 30 años, incluidos módulos de cámara OEM y diseños de módulos de cámara endoscópica OEM con salida MJPEG.

¿Qué es MJPEG?
MJPEG significa Motion JPEG . Comprime cada cuadro de video individualmente como una imagen JPEG separada. A diferencia de H.264 o H.265, MJPEG no analiza las diferencias entre fotogramas: cada fotograma es un JPEG completo e independiente.

En un endoscopio, el módulo de la cámara captura video sin procesar desde el sensor de la cámara del módulo CMOS . Un ISP (procesador de señal de imagen) convierte cada cuadro a JPEG y lo envía a través de USB como una secuencia MJPEG. La computadora host decodifica cada cuadro JPEG y los muestra en secuencia.

MJPEG frente a otros formatos

Por qué MJPEG es popular en los endoscopios

1. de baja latencia es fundamental.
La retroalimentación en tiempo real MJPEG codifica cada fotograma de forma independiente, sin esperar fotogramas clave ni estimación de movimiento. Esto proporciona una latencia muy baja, a menudo inferior a 30 ms. Para una cámara endoscópica de alta fps (60 fps o 120 fps), MJPEG se mantiene al día sin retrasos en el almacenamiento en búfer.

2. Implementación sencilla
MJPEG es mucho más sencillo de implementar en firmware que H.264. Para un fabricante de módulos de cámara para endoscopios personalizados , eso significa un desarrollo más rápido y un menor riesgo. UVC (USB Video Class) admite MJPEG de forma nativa, por lo que la cámara es plug-and-play en Windows, Linux, macOS y Android.

3. Captura sencilla de imágenes fijas
Dado que cada fotograma es un JPEG completo, capturar una imagen fija es trivial: simplemente guarde el fotograma actual. Esto es muy útil para la documentación de inspección, donde los usuarios frecuentemente toman fotografías.

4. Amplia compatibilidad de software
Casi todas las aplicaciones de cámara web, navegadores y bibliotecas de vídeos son compatibles con MJPEG. Puede abrir una transmisión MJPEG en VLC, OpenCV o incluso una página web usando JavaScript.

Compensaciones de MJPEG

• Tamaños de archivos grandes: los archivos MJPEG son mucho más grandes que H.264 para la misma calidad.

• Menor eficiencia de compresión: A través de USB 2.0 (40 MB/s), 1080p MJPEG a 30 fps está cerca del límite; 4K es imposible a través de USB 2.0.

• Bloqueo de artefactos: la alta compresión para ahorrar ancho de banda degrada la calidad de la imagen.

MJPEG por resolución

Un módulo de cámara endoscópica 4k que utiliza MJPEG necesita USB 3.0 para 30 fps. Los módulos de cámara HD (720p/1080p) funcionan cómodamente a través de USB 2.0.

Cuándo elegir MJPEG

• Necesita baja latencia (inspección en tiempo real)

• Quiere USB plug-and-play (UVC + MJPEG funciona en todas partes)

• Desarrollo de un módulo de cámara para endoscopio personalizado con firmware más simple

• No necesita grabaciones largas (ni acepte archivos más grandes)

Cuándo evitar MJPEG

• Necesita 4K a través de USB 2.0 (imposible: use H.264 o USB 3.0)

• Grabación de horas de vídeo (H.264 ahorra almacenamiento)

• ¿El host tiene una CPU muy limitada? En realidad, MJPEG es fácil de decodificar.

Módulos de endoscopio MJPEG de Sincere
En Sincere, diseñamos y fabricamos módulos de cámara para endoscopios con salida MJPEG:

• Módulo de cámara OEM : módulos de endoscopio MJPEG personalizados para su resolución, cable y carcasa.

• Módulo de cámara endoscópica personalizado : integre MJPEG con el sensor de cámara del módulo CMOS de su elección .

• Cámara endoscópica de alta fps : MJPEG de 60 fps o 120 fps para una inspección fluida de objetos en movimiento.

• Módulo de cámara endoscópica 4k : MJPEG a través de USB 3.0 para inspección ultra HD.

• Módulos de cámara HD (720p/1080p MJPEG a través de USB 2.0) rentables.

• Módulo de cámara endoscópica OEM : diseño y producción completos.

Resumen
MJPEG comprime cada fotograma de vídeo como un JPEG independiente. Ofrece baja latencia, implementación sencilla, captura de fotografías sencilla y soporte de software universal, perfecto para cámaras de endoscopio. Las ventajas y desventajas son archivos de mayor tamaño y una menor eficiencia de compresión que H.264. Para módulos de cámara HD (720p/1080p) a través de USB 2.0, MJPEG es el estándar. Para los diseños de módulos de cámara de endoscopio 4k , se requiere USB 3.0. Cuando trabaja con un fabricante experimentado de módulos de cámara OEM como Sincere, lo ayudamos a elegir el formato de compresión adecuado para su módulo de cámara de endoscopio personalizado..

Contáctenos para analizar su módulo de cámara de endoscopio OEM y los requisitos de MJPEG.