MJPEG vs YUY2 USB-UVC-endoskooppikameramoduuleille: mikä videomuoto sopii isäntään?

Pikavastaus

MJPEG ja YUY2 kuormittavat USB-linkkiä ja isäntäkonetta eri tavalla. YUY2 kuljettaa pakkaamatonta videodataa ja voi vaatia huomattavasti enemmän USB-kaistanleveyttä, kun taas MJPEG pakkaa jokaisen kehyksen ennen lähetystä ja vähentää siten linkkidataa, mutta vaatii isäntäpuolen dekoodauksen. OEM-endoskooppilaitteen kohdalla oikea valinta riippuu pullonkaulasta: USB-kaistanleveys, isäntäprosessorin/dekooderin ominaisuus, kuvankäsittelyn työnkulku, latenssivaatimus tai tuettu kameratila. Muototuki vaihtelee malleittain, joten ensimmäinen askel on varmistaa, mitkä resoluutio-/kuvataajuusyhdistelmät ovat todella käytettävissä valitussa moduulissa.

1. Miksi videomuodolla on väliä endoskooppikamerassa?

Monet USB/UVC-projektit keskittyvät ensin resoluutioon ja ruutunopeuteen, mutta videomuoto määrittää, kuinka paljon dataa liikkuu USB-liitännän kautta ja mitä isännän on tehtävä sillä. Tämä tulee tärkeäksi endoskooppijärjestelmissä, koska kamera voi käyttää myös pitkää kaapelia, LEDejä ja kompaktia sulautettua isäntä tehokkaan pöytätietokoneen sijaan.

2. YUY2: Enemmän linkkitietoja, vähemmän pakkaustyötä

YUY2 on pakkaamaton YUV-muoto. Etuna on, että isäntä vastaanottaa kuvadataa ilman JPEG-pakkausta/-purkua. Tämä voi olla hyödyllistä, kun sovellus tarvitsee suoran pääsyn kuviin tai haluaa välttää pakkausartefakteja. Kompromissi on suurempi datamäärä, mikä voi rajoittaa käytettävissä olevan USB-linkin kautta käytännöllistä resoluution/kuvanopeuden yhdistelmää.

3. MJPEG: Vähemmän USB-dataa, enemmän isäntädekoodausta

MJPEG pakkaa jokaisen kehyksen JPEG-kuvaksi. Tämä vähentää USB:n kautta siirrettävän tiedon määrää ja voi tehdä suuremmasta resoluutiosta tai kehysnopeudesta käytännöllisemmän rajoitetussa linkissä. Isännän on kuitenkin purettava stream. Vähätehoinen sulautettu prosessori tai mobiililaite voi siksi siirtää pullonkaulan USB-kaistanleveydestä prosessori- tai laitteisto-dekooderiominaisuuksiin.

 

4. Sama kamera voi käyttäytyä eri tavalla eri koneilla

Tila, joka toimii sujuvasti pöytätietokoneessa, voi muuttua epävakaaksi Android-päätteessä, vähän virtaa kuluttavassa sulautetussa prosessorissa tai USB-keskittimessä. Syy ei välttämättä ole kamera. Isännän USB-ohjaimen käyttäytyminen, dekoodauksen suorituskyky, muistin kaistanleveys, käyttöjärjestelmän videopino ja sovellusohjelmistot voivat kaikki muuttaa tulosta.

5. Resoluutio ja kuvataajuus on arvioitava yhdessä muodon kanssa

Älä pidä '1080P60' täydellisenä järjestelmävaatimuksena. Kysy: missä videomuodossa, millä isännillä, millä kaapelilla ja millä sovelluksella? Jos projekti tarvitsee esimerkiksi korkean kuvanopeuden OV2740-suunnan, valittu isäntä tulee testata käyttämällä tarkkaa tuettua tulostustilaa sen sijaan, että oletetaan, että jokainen muoto voi tarjota saman kuvanopeuden.

6. Kaapelin pituus voi pienentää järjestelmän marginaalia

Pidempi USB-polku voi vähentää signaalia ja tehomarginaalia. Jos suuren kaistanleveyden pakkaamaton tila on jo lähellä rajaa, lopullinen kaapeli-, liitin- ja keskitinarkkitehtuuri voi paljastaa epävakauden, joka ei näkynyt oikosulkukaapelin penkkitestauksen aikana. Tämä on yksi syy, miksi MJPEG/YUY2-valinta tulisi vahvistaa tuotantotarkoituskaapelilla.

7. Kuvankäsittelyvaatimukset voivat muuttaa valintaa

Jos isäntä suorittaa konenäön, mittauksen tai lisäkuvan parannusta, pakkaamaton syöttö voi yksinkertaistaa käsittelyketjua. Jos ensisijaisena tavoitteena on tallentaa tai esikatsella rajoitetun USB2.0-linkin kautta, pakattu MJPEG voi olla käytännöllisempää. Oikea vastaus riippuu loppupään työnkulusta, ei vain kamerasta.

8. OEM-validointijakso

1. Vahvista moduulin tukemat muodot vaaditulla resoluutiolla ja kuvanopeudella.

2. Testaa YUY2 ja MJPEG erikseen, jos molempia tuetaan.

3. Käytä kohdepalvelinta, ei vain kehitystietokonetta.

4. Käytä lopullista kaapelin pituutta ja liittimen polkua.

5. Tarkkaile kuvataajuutta, jumiutuu, katkaisee yhteyden ja isännöi CPU/dekoodauskuormitusta.

6. Tarkista lopullisen sovelluksen käyttämä muoto uudelleenkytkentä- ja virtajaksotestien jälkeen.

FAQ

Onko MJPEG aina parempi USB2.0-endoskooppikameroissa?

Ei. MJPEG vähentää USB-dataa, mutta lisää dekoodaustyötä. Se on hyödyllinen, kun USB-linkki on tärkein pullonkaula ja isäntä voi purkaa luotettavasti.

Onko YUY2 parempi kuvankäsittelyyn?

Se voi olla kätevää, koska dataa ei ole pakattu JPEG-muotoon, mutta suurempi kaistanleveysvaatimus saattaa rajoittaa käytettävissä olevia tiloja.

Miksi yksi muoto toimii, kun toinen jumiutuu?

Pullonkaula voi olla USB-kaistanleveys, isäntädekoodaus, muisti, ohjelmisto tai kaapelimarginaali. Testaa jokainen osa erikseen.

Muuttaako Type-C MJPEG- tai YUY2-käyttäytymistä?

Liittimen muoto ei määritä videomuotoa tai USB-nopeutta. Type-C-kamera voi silti käyttää USB2.0 UVC:tä.

Voivatko Android-isännät purkaa MJPEG:n?

Monet voivat, mutta yhteensopivuus riippuu tarkasta laitteesta, ohjelmistosta ja videotilasta. Kohdeisäntä tulee testata.

Mitä minun tulee toimittaa muodon arviointiin?

Ilmoita resoluutio, kuvanopeus, isäntä, käyttöjärjestelmä, sovellus, kaapelin pituus ja se, tarvitseeko ohjelmisto pakattua vai pakkaamatonta kuvadataa.

Johtopäätös

MJPEG ja YUY2 ratkaisevat erilaisia ​​järjestelmän rajoituksia. Valitse muoto tunnistamalla, onko USB-linkki vai isäntäprosessointipolku rajoitetumpi, ja vahvista sitten lopullisen laitteiston tarkka resoluutio/kuvataajuustila.