はじめに
USB 内視鏡をコンピュータに接続する場合、帯域幅を詰まらせることなく USB ケーブルに収まるようにビデオ ストリームを圧縮する必要があります。最も一般的な圧縮形式の 1 つは MJPEG (Motion JPEG) です。しかし、MJPEG とは正確には何ですか?また、内視鏡メーカーはなぜ MJPEG を選択するのでしょうか?この記事では、MJPEG 出力、その長所と短所、およびにとって MJPEG 出力が適切な選択である場合について説明します カスタム内視鏡カメラ モジュールプロジェクト 。 Thinking では、 cmos モジュール カメラ ソリューションを 30 年以上製造してきました。 OEM カメラ モジュール や OEM 内視鏡カメラ モジュール設計を含む、 MJPEG 出力を備えた
MJPEGとは何ですか? MJPEG は
の略です 、モーション JPEG。各ビデオ フレームを個別の JPEG 画像として個別に圧縮します。 H.264 や H.265 とは異なり、MJPEG はフレーム間の差異を調べません。すべてのフレームは完全な自己完結型の JPEG です。
内視鏡では、 カメラ モジュールが から生のビデオをキャプチャします cmos モジュール カメラセンサー 。 ISP (画像信号プロセッサ) は各フレームを JPEG に変換し、USB 経由で MJPEG ストリームとして送信します。ホスト コンピューターは各 JPEG フレームをデコードし、それらを順番に表示します。
MJPEG と他の形式
特徴 |
MJPEG |
H.264 / H.265 |
|---|---|---|
圧縮効率 |
低い |
高 (ファイルが小さい) |
処理負荷 |
低い |
高い |
レイテンシ |
非常に低い |
低から中程度 |
フレームの独立性 |
はい (各フレームは完全な画像です) |
いいえ (キーフレームに応じて) |
ソフトウェアサポート |
ユニバーサル |
良いが普遍的ではない |
こんな方に最適 |
低遅延のシンプルなシステム |
録音、ストリーミング |
MJPEG が内視鏡で人気がある理由
1. 低遅延
リアルタイムのフィードバックが重要です。 MJPEG は各フレームを独立してエンコードします。キー フレームや動き推定を待つ必要はありません。これにより、レイテンシが非常に低くなり、多くの場合 30 ミリ秒未満になります。の場合、MJPEG はバッファリング遅延なしで対応します。 高 fps 内視鏡カメラ (60fps または 120fps)
2. 簡単な実装
MJPEG は、H.264 よりもファームウェアでの実装がはるかに簡単です。にとって カスタム内視鏡カメラ モジュールメーカー 、これは開発の迅速化とリスクの軽減を意味します。 UVC (USB ビデオ クラス) は MJPEG をネイティブにサポートしているため、カメラは Windows、Linux、macOS、Android でプラグアンドプレイが可能です。
3. 簡単な静止画キャプチャ
各フレームは完全な JPEG であるため、静止画のキャプチャは簡単で、現在のフレームを保存するだけです。これは、ユーザーが頻繁に写真を撮る検査文書に非常に役立ちます。
4. 幅広いソフトウェア互換性
ほぼすべての Web カメラ アプリ、ブラウザ、ビデオ ライブラリが MJPEG をサポートしています。 MJPEG ストリームは、VLC、OpenCV、または JavaScript を使用した Web ページで開くことができます。
MJPEG のトレードオフ
ファイル サイズが大きい: MJPEG ファイルは、同じ品質の H.264 よりもはるかに大きくなります。
圧縮効率の低下: USB 2.0 (40 MB/秒) では、30fps での 1080p MJPEG は限界に近くなります。 USB 2.0 では 4K は不可能です。
アーティファクトのブロック: 帯域幅を節約するために高圧縮すると、画質が低下します。
解像度ごとの MJPEG
解決 |
標準的な帯域幅 (MJPEG) |
USBが必要です |
|---|---|---|
720p @ 30fps |
～100～150Mbps |
USB2.0 |
1080p @ 30fps |
～200～300Mbps |
USB 2.0 (限界に近い) |
1080p @ 60fps |
～400～600Mbps |
USB3.0 |
4K @ 30fps |
~800 ～ 1200 Mbps |
USB3.0/3.1 |
MJPEG を使用する4k 内視鏡カメラ モジュールに は、30fps の USB 3.0 が必要です。 HD カメラ モジュール (720p/1080p) は USB 2.0 経由で快適に動作します。
MJPEG を選択する場合
低遅延が必要 (リアルタイム検査)
プラグアンドプレイ USB が必要 (UVC + MJPEG はどこでも機能します)
の開発 カスタム内視鏡カメラ モジュール よりシンプルなファームウェアを備えた
長時間の録音は必要ありません（またはより大きなファイルを受け入れます）
MJPEG を避けるべき場合
USB 2.0 経由で 4K が必要 (不可能 – H.264 または USB 3.0 を使用)
数時間のビデオを録画 (H.264 はストレージを節約)
ホストの CPU が非常に限られていますか?実はMJPEGはデコードが簡単です。
シンシアの MJPEG 内視鏡モジュール
シンシアでは、MJPEG 出力を備えた内視鏡カメラ モジュールを設計および製造しています。
OEM カメラ モジュール – 解像度、ケーブル、ハウジングに合わせたカスタム MJPEG 内視鏡モジュール。
カスタム内視鏡カメラ モジュール – MJPEG を選択した cmos モジュール カメラ センサーと統合します。
高 fps 内視鏡カメラ – 60fps または 120fps MJPEG により、移動する物体をスムーズに検査できます。
4K 内視鏡カメラ モジュール – Ultra-HD 検査用の USB 3.0 経由の MJPEG。
HD カメラ モジュール – USB 2.0 経由の 720p/1080p MJPEG – コスト効率に優れています。
OEM 内視鏡カメラ モジュール – 完全な設計と製造。
概要
MJPEG は、各ビデオ フレームを独立した JPEG として圧縮します。低遅延、シンプルな実装、簡単な静止画キャプチャ、ユニバーサル ソフトウェア サポートを提供しており、内視鏡カメラに最適です。トレードオフとして、H.264 よりもファイル サイズが大きくなり、圧縮効率が低くなります。 USB 2.0 経由のの場合 HD カメラ モジュール(720p/1080p) 、MJPEG が標準です。 には 4K 内視鏡カメラ モジュールの設計 、USB 3.0 が必要です。 Thinking のような経験豊富なと連携すると、 OEM カメラ モジュールメーカー に適切な圧縮形式の選択をお手伝いします。 カスタム内視鏡カメラ モジュール.
については、お問い合わせください。 OEM 内視鏡カメラ モジュール と MJPEG の要件
