MJPEG vs YUY2 pentru modulele camerei endoscopice USB UVC: ce format video se potrivește gazdei?

Răspuns rapid

MJPEG și YUY2 plasează sarcini diferite pe legătura USB și pe gazdă. YUY2 transportă date video necomprimate și poate necesita o lățime de bandă USB substanțial mai mare, în timp ce MJPEG comprimă fiecare cadru înainte de transmisie și, prin urmare, reduce datele de legătură, dar necesită decodare pe partea gazdă. Pentru un dispozitiv de endoscop OEM, alegerea corectă depinde de locul în care se află blocajul: lățimea de bandă USB, capacitatea procesorului/decodorului gazdă, fluxul de lucru de procesare a imaginii, cerința de latență sau modul de cameră acceptat. Suportul de format variază în funcție de model, așa că primul pas este să confirmați ce combinații rezoluție/frecvență de cadre sunt de fapt disponibile pe modulul selectat.

1. De ce este important formatul video într-o cameră endoscopică

Multe proiecte USB/UVC se concentrează mai întâi pe rezoluție și rata de cadre, dar formatul video determină câte date se deplasează prin conexiunea USB și ce trebuie să facă gazda cu aceasta. Acest lucru devine important în sistemele de endoscop, deoarece camera poate utiliza, de asemenea, un cablu lung, LED-uri și o gazdă încorporată compactă, mai degrabă decât un computer desktop puternic.

2. YUY2: Mai multe date de legătură, mai puțină muncă de compresie

YUY2 este un format YUV necomprimat. Avantajul este că gazda primește date de imagine fără compresie/decompresie JPEG. Acest lucru poate fi util atunci când aplicația are nevoie de acces direct la imagine sau dorește să evite artefactele de compresie. Compensația este un volum mai mare de date, ceea ce poate limita combinația rezoluție/frecvență de cadre care este practică prin legătura USB disponibilă.

3. MJPEG: date USB mai reduse, mai multă decodare gazdă

MJPEG comprimă fiecare cadru ca imagine JPEG. Acest lucru reduce cantitatea de date transmise prin USB și poate face o rezoluție mai mare sau o rată a cadrelor mai practice pe o legătură restrânsă. Cu toate acestea, gazda trebuie să decodeze fluxul. Prin urmare, un procesor încorporat sau un dispozitiv mobil cu putere redusă poate schimba blocajul de la lățimea de bandă USB la capacitatea procesorului sau decodorului hardware.

 

4. Aceeași cameră se poate comporta diferit pe gazde diferite

Un mod care rulează fără probleme pe un PC desktop poate deveni instabil pe un terminal Android, un procesor încorporat de putere redusă sau un hub USB. Motivul nu este neapărat camera. Comportamentul controlerului USB gazdă, performanța de decodare, lățimea de bandă a memoriei, stiva video a sistemului de operare și software-ul de aplicație pot schimba rezultatul.

5. Rezoluția și rata de cadre trebuie evaluate împreună cu formatul

Nu tratați „1080P60” ca pe o cerință completă de sistem. Întrebați: la ce format video, pe ce gazdă, prin ce cablu și cu ce aplicație? Dacă un proiect are nevoie de o direcție OV2740 cu frecvență mare de cadre, de exemplu, gazda selectată ar trebui testată utilizând modul exact de ieșire acceptat, în loc să presupunem că fiecare format poate furniza aceeași rată de cadre.

6. Lungimea cablului poate reduce marja sistemului

O cale USB mai lungă poate reduce semnalul și marja de putere. Dacă un mod necomprimat cu lățime de bandă mare este deja aproape de limită, arhitectura finală a cablului, conectorului și hub-ului poate expune instabilitate care nu a fost vizibilă în timpul testării pe banc de cablu scurt. Acesta este unul dintre motivele pentru care selecția MJPEG/YUY2 ar trebui validată cu cablul de intenție de producție.

7. Cerințele de procesare a imaginii pot schimba alegerea

Dacă gazda efectuează viziune artificială, măsurare sau îmbunătățirea suplimentară a imaginii, intrarea necomprimată poate simplifica lanțul de procesare. Dacă scopul principal este înregistrarea sau previzualizarea printr-o legătură USB 2.0 constrânsă, MJPEG comprimat poate fi mai practic. Răspunsul corect depinde de fluxul de lucru din aval, nu doar de cameră.

8. Secvență de validare OEM

1. Confirmați formatele acceptate de modul la rezoluția și rata de cadre necesare.

2. Testați YUY2 și MJPEG separat, acolo unde ambele sunt acceptate.

3. Utilizați gazda țintă, nu doar un computer de dezvoltare.

4. Utilizați lungimea finală a cablului și calea conectorului.

5. Monitorizează frecvența cadrelor, îngheață, deconectează și găzduiește încărcarea procesorului/decodificării.

6. Verificați formatul utilizat de aplicația finală după reconectare și testele de pornire.

FAQ

MJPEG este întotdeauna mai bun pentru camerele cu endoscop USB2.0?

Nu. MJPEG reduce datele USB, dar adaugă lucrul de decodare. Este util atunci când legătura USB este principalul blocaj, iar gazda poate decoda fiabil.

Este YUY2 mai bun pentru procesarea imaginilor?

Poate fi convenabil deoarece datele nu sunt comprimate în JPEG, dar cerința de lățime de bandă mai mare poate limita modurile disponibile.

De ce funcționează un format în timp ce altul se blochează?

Blocajul poate fi lățimea de bandă USB, decodarea gazdei, memoria, software-ul sau marginea cablului. Testați fiecare parte separat.

Tipul C schimbă comportamentul MJPEG sau YUY2?

Forma conectorului nu determină formatul video sau viteza USB. O cameră de tip C poate folosi în continuare USB2.0 UVC.

Gazdele Android pot decoda MJPEG?

Mulți pot, dar compatibilitatea depinde de dispozitivul exact, software-ul și modul video. Gazda țintă ar trebui testată.

Ce ar trebui să ofer pentru evaluarea formatului?

Furnizați rezoluție, rata de cadre, gazdă, sistem de operare, aplicație, lungimea cablului și dacă software-ul are nevoie de date de imagine comprimate sau necomprimate.

Concluzie

MJPEG și YUY2 rezolvă diferite constrângeri ale sistemului. Alegeți formatul identificând dacă legătura USB sau calea de procesare a gazdei este mai limitată, apoi validați modul exact de rezoluție/frecvență de cadre pe hardware-ul final.