はじめ
に USB 内視鏡をコンピュータに接続すると、ドライバをインストールしなくてもすぐに動作したことがありますか?この利便性は UVC プロトコルによってもたらされます。 UVC (USB ビデオ クラス) は、内視鏡カメラなどのビデオ デバイスが、内蔵ドライバーを使用してオペレーティング システムと通信できるようにする標準です。メーカーとユーザーにとって、UVC はプラグアンドプレイのシンプルさを意味します。 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、 UVC をサポートするこの記事では、UVC とは何か、その仕組み、そしてそれが現代の内視鏡カメラの標準である理由について説明します。
UVCプロトコルとは何ですか?
UVC プロトコル (USB ビデオ クラス) は、ビデオ ストリーミング デバイスがホスト コンピューターと通信する方法を定義する USB デバイス クラス仕様です。 UVC 準拠のカメラは標準のビデオ デバイスとして表示されます。 OS は汎用の組み込みドライバーをロードします。メーカー固有のドライバーは必要ありません。このプラグアンドプレイ機能は、内視鏡カメラにとって大きな利点です。
内視鏡における UVC の仕組み
の内部では USB カメラ モジュール、イメージ センサー ( cmos モジュール カメラ) がビデオをキャプチャします。 ISP は生データを MJPEG や YUV などの形式に変換します。 USB ブリッジ チップはに従ってビデオをパケット化し 、UVC プロトコル 、USB 経由で送信します。カメラを接続すると、ホストは次のことを行います。
USBデバイスを検出します。
記述子を読みます – 「私は UVC カメラです。」
OS の組み込み UVC ドライバーをロードします。
カメラをビデオ ソースとして列挙します。
Web カメラにアクセスできるアプリケーション (VLC、OpenCV、Zoom) はすべて、内視鏡からビデオをキャプチャできるようになりました。
UVC が標準である理由
アドバンテージ |
説明 |
|---|---|
ドライバーのインストールはありません |
Windows、Linux、macOS、Android ですぐに使用可能 |
クロスプラットフォーム |
同じモジュールがすべての主要な OS で動作します |
開発コストの削減 |
カスタムドライバーの作成や保守が不要 |
市場投入までの時間の短縮 |
カスタム USB ビデオの代わりに標準 UVC を使用する |
幅広いソフトウェアのサポート |
あらゆる UVC 互換アプリで動作します |
ホットプラグ可能 |
いつでも接続したり切断したりできます |
にとって OEM カメラ モジュールメーカー 、UVC は製品を簡素化します。顧客はドライバーを配布したり、OS のアップデートによって互換性が損なわれることを心配したりする必要がありません。
UVC のバージョンと帯域幅
UVCバージョン |
USBの速度 |
最大解像度/フレームレート |
|---|---|---|
UVC1.0/1.1 |
USB2.0 |
1080p @ 30fps (MJPEG) |
UVC1.5 |
USB3.0 |
4K @ 30fps または 1080p @ 60fps |
UVC 1.5 (高帯域幅) |
USB 3.1/3.2 |
4K @ 60fps |
HD カメラ モジュール (720p/1080p) は、USB 2.0 を使用した UVC 1.1 上で完全に動作します。 4K 内視鏡カメラ モジュール には、30fps の UVC 1.5 と USB 3.0 が必要です。
UVC 対独自のドライバー
特徴 |
UVCカメラ |
独自のドライバーカメラ |
|---|---|---|
インストール |
プラグアンドプレイ |
ドライバーのセットアップが必要です |
OSサポート |
すべての主要な OS |
Linux/macOS をサポートしていない可能性があります |
長期保守 |
ドライバーのアップデートは必要ありません |
新しい OS バージョンに更新する必要がある |
ユーザーエクスペリエンス |
素晴らしい |
悪い (ユーザーはドライバーのインストールを嫌がります) |
にとって OEM 内視鏡カメラ モジュールメーカー 、UVC はほぼ常に正しい選択です。
解像度別の UVC
720p UVC: 低コストのボアスコープ。 USB2.0。
1080p UVC: 業務用内視鏡で最も一般的です。 USB 2.0 (30fps)。 USB 3.0 で 60fps 対応。
4K UVC: USB 3.0 および UVC 1.5 が必要です。 UVC を備えた4K 内視鏡カメラ モジュールは、 外科検査またはハイエンド検査に驚くほど詳細な画像を提供します。
UVC 内視鏡の選び方
要件 |
何を探すべきか |
|---|---|
基本点検（DIY、配管） |
720p UVC、USB 2.0 |
専門産業・医療 |
1080p UVC、USB 2.0 または 3.0 |
高速動作 |
1080p @ 60fps または 4K @ 30fps、USB 3.0 |
外科/高度検査 |
4K UVC、USB 3.0 |
組み込み (Raspberry Pi、Jetson) |
UVC は直接動作します – ドライバーは必要ありません |
シンシアの UVC 内視鏡モジュール
シンシアでは、UVC 準拠の内視鏡カメラ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 UVC 内視鏡モジュール。
USB カメラ モジュール – UVC 準拠、医療および産業用のプラグアンドプレイ。
UVC カメラ モジュール – あらゆる OS で動作する標準化されたビデオ出力。
4K 内視鏡カメラ モジュール – Ultra-HD 検査用の USB 3.0 経由の UVC 1.5。
HD カメラ モジュール – USB 2.0 経由の 720p/1080p UVC – コスト効率が高く信頼性が高い。
Cmos モジュール カメラ – 高品質 CMOS センサーと UVC ブリッジ チップの組み合わせ。
OEM 内視鏡カメラ モジュール – UVC 準拠のファームウェアを含む完全な設計と製造。
UVC および MJPEG と H.264 の比較
ほとんどの UVC 内視鏡は、シンプルで低遅延の MJPEG 圧縮を使用します。一部は H.264 over UVC (H.264 ペイロード) をサポートします。 H.264 ではファイルサイズは小さくなりますが、エンコードの遅延が増加します。リアルタイム検査には、多くの場合、MJPEG が好まれます。
まとめ
UVC プロトコルの おかげで、USB 内視鏡をほぼすべてのコンピュータに接続して、即座にビデオを見ることができます。ドライバーの悩みを解消し、クロスプラットフォームで動作し、すべての主要な OS でサポートされています。 の場合は HD カメラ モジュール、USB 2.0 上の UVC で十分です。 の場合 4K 内視鏡カメラ モジュール設計 、USB 3.0 経由の UVC 1.5 により Ultra‑HD ビデオが提供されます。標準の USB カメラ モジュールが必要な場合でも 、カスタム OEM カメラ モジュールが必要な場合でも、UVC を選択すると、内視鏡が使いやすく、幅広い互換性が確保されます。
については、シンシアにお問い合わせください。 OEM 内視鏡カメラ モジュール と UVC 要件
