硬件实用技巧：摄像头常用的输出协议类型和输出接口类型

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硬件相关开发

前言

摄像头使用非常广泛，摄像头使用的直接从摄像头模数转换出来的第一级接口分为DVP、MIPI、USB，本篇注重普及知识，同时为底板摄像头接口的选择提供支撑。
本篇描述摄像头接口类型。

广义上的摄像头接口类型

广义上的摄像头接口类型实际上包含了信号类型和物理接口类型，就像我们说通讯协议，其包含了，可能是其中任意一种的一项：

通讯协议（tcp，udp、232）
通讯协议（232、485接口、网线）
通讯协议（双方定义的具体协议，帧头，帧尾巴）

如何理解主要看当时场景和前置定语。
那么本文的摄像头接口类型，就包含了：

摄像头接口类型（dvp、mipi-csi、uvc等协议接口）
摄像头接口类型（av、usb、rj45等物理接口）

接口协议类型

摄像头接口的协议类型多种多样，每种协议都有其特定的应用场景和优势。以下是一些常见的摄像头接口协议类型：

DVP（Digital Video Port）

DVP（Digital Video Port）摄像头接口是一种数字视频接口标准，主要用于传输和接收数字视频数据。它采用并行传输方式，通过多个数据线同时传输视频像素数据，具有高速、实时和低延迟的特点。
监控系统、消费电子产品、手术室、诊所以及其他医疗环境
具备高速传输，稳定性好，成本低廉，支持多种数据位宽，支持直接存储器访问（DMA）丰富的图像控制功能。

USB（Universal Serial Bus）协议：

USB是一种通用的串行总线接口协议，广泛用于连接计算机和外部设备。
基于USB协议的摄像头可以通过USB接口连接到计算机，进行数据传输和通信，常用的就是usb中的uvc协议。
广泛的兼容性，无需额外驱动程序（大多数情况下），传输速度快。

RTSP（Real-Time Streaming Protocol）协议：

RTSP是一种用于实时媒体流传输的协议，常用于视频监控领域。
摄像头可以通过RTSP协议将实时的视频流传输给接收端，接收端可以通过相应的软件进行实时播放或录制。
支持实时流传输，适合视频监控和流媒体应用。

RTP（Real-time Transport Protocol）协议：

RTP是一种用于实时媒体数据传输的协议，常用于视频会议、流媒体等场景。
摄像头可以通过RTP协议将视频数据进行分片和传输，接收端可以根据RTP协议进行数据的解析和播放。
支持实时数据传输，适用于需要低延迟的应用场景。

MIPI（Mobile Industry Processor Interface）协议：

MIPI是一个由ARM、Nokia、ST、TI等公司成立的联盟，旨在标准化手机内部的接口，如摄像头接口CSI等。
CSI（Camera Serial Interface）是MIPI联盟定义的一个标准，用于连接CPU和摄像模组之间的高速串行接口。
MIPI摄像头在嵌入式产品中，比如行车记录仪、执法仪、高清微型相机、网络监控相机等得到广泛应用。
MIPI是差分串口传输，速度快，抗干扰。主流手机模组现在都是用MIPI传输，传输时使用4对差分信号传输图像数据和一对差分时钟信号。最初是为了减少LCD屏和主控芯片之间连线的数量而设计的，后来发展到高速了，支持高分辨率的显示屏，现在基本上都是MIPI接口了。
MIPI摄像头有三个电源：VDDIO（IO电源），AVDD（模拟电源），DVDD（内核数字电源），不同sensor模组的摄像头供电不同
在这里插入图片描述

PSIA（Physical Security Interoperability Alliance）协议：

PSIA是一个由多个组织组成的联盟，致力于推动物理安全系统的互操作性。
PSIA协议在功能上更为细化，包含更多安全系统的需求，如门禁、消防和告警等。
PSIA专注于物理安全领域，提供了更全面的解决方案。

接口类型

摄像头的接口类型多样，每种接口都有其特定的用途和优势。以下是对摄像头接口类型的详细解释：

USB接口

概述

USB接口，只有数据线，没有时钟线。USB是异步串行接口。使用的是uvc协议。是目前最常见的摄像头接口类型之一，广泛应用于桌面电脑、笔记本电脑等主流设备。

特点

广泛兼容性：USB接口几乎在所有现代电脑和笔记本电脑上都可用，无需额外的硬件支持。
即插即用：大多数USB摄像头无需安装额外的驱动程序，只需插入USB端口即可使用。
数据传输速度：USB 2.0提供最高480 Mbps的传输速度，而USB 3.0和USB 3.1则分别提供高达5 Gbps和10 Gbps的速度。对于摄像头来说，USB 3.0及以上版本更适合高清视频传输。

BNC接口

概述

BNC（Bayonet Neill–Concelman）接口是一种同轴电缆连接器，常用于模拟视频传输，BNC接头是监控工程中用于摄像设备输出时导线和摄像机的连接头。有别于普通15针D-SUB标准接头的特殊显示器接口（VGA接口也叫D-Sub接口）。由RGB三原色信号及行同步、场同步五个独立信号接头组成。
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特点

模拟视频传输：BNC接口主要用于传输模拟视频信号，如CCTV（闭路电视）系统。
长距离传输：BNC接口可以支持长距离的视频传输，而信号质量相对稳定。
逐渐淘汰：随着数字技术的普及，BNC接口在现代摄像头和监控系统中逐渐被淘汰。

AV接口

概述

AV接口是一种常见的模拟视频接口类型，也被用于摄像头的连接。AV接口的摄像头可以通过视频信号输入和输出接口，实现视频拍摄和输出，适用于家庭摄影、录像等场景。
AV接口是音频（Audio）和视频（Video）分离传输的接口，主要由三个独立的RCA插头组成。

V接口：连接混合视频信号，通常为黄色插口。
L接口：连接左声道声音信号，通常为白色插口。
R接口：连接右声道声音信号，通常为红色插口。

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特点

音视频分离传输：AV接口将音频和视频信号分开传输，避免了因音视频混合干扰而导致的图像质量下降。这种分离传输的方式确保了信号的纯净性和稳定性，从而提供了更好的视听体验。
兼容性强：AV接口广泛应用于各种音视频设备，如电视、DVD播放器、游戏机等。它具有良好的兼容性，可以方便地将这些设备与电视机或其他显示设备连接起来，实现音视频的播放和分享。
操作简便：使用AV接口进行连接时，只需使用相应的线缆将设备的AV接口连接起来即可。这种连接方式简单易懂，不需要复杂的设置和操作，适合普通用户的使用需求。
成本较低：相对于一些其他的高清接口来说，AV接口的制造成本较低，因此设备的售价也会相对较低。这使得更多的用户可以享受到高质量的音视频体验。
支持多种格式：AV接口支持多种音视频格式的输出和输入，可以满足不同设备和内容的需求。无论是标清还是高清的音视频信号，都可以通过AV接口进行传输和处理。

RJ45接口

概述

RJ45接口，也称为以太网接口，通常用于网络连接，但在某些情况下也用于网络摄像头。
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特点

网络连接：RJ45接口允许摄像头直接连接到网络，无需额外的网络适配器。
PoE支持：许多网络摄像头支持PoE（Power over Ethernet），这意味着它们可以通过同一根网线同时接收数据和电力。
传输距离：使用适当的网络设备（如交换机和路由器），RJ45接口可以实现长距离的视频传输。

POE接口

概述

POE是一种特殊的网络接口，允许通过网线同时为摄像头提供网络信号和电力供应。（其实与RJ45接口是一样，就是多了供电线）。
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特点

简化安装：POE技术减少了对独立电源线的需求，从而简化了摄像头的安装过程。
节能：由于电力和数据通过同一根电缆传输，POE技术还可以减少能源消耗。
兼容性：POE接口与标准以太网接口兼容，因此可以与大多数网络设备一起使用。

HDMI接口

概述

HDMI是高清晰度多媒体接口的缩写，常用于高清电视、投影仪、监视器等设备。
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特点

高清传输：HDMI支持高达4K和8K的分辨率，提供清晰、高质量的图像。
音视频同传：HDMI接口可以同时传输音频和视频信号，无需额外的线缆。
长距离传输限制：HDMI接口通常用于短距离传输，例如从电脑到显示器或电视。虽然HDMI 2.0和HDMI 2.1支持更长的线缆，但传输质量可能受到影响。

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