Een 4K-frame bevat meer dan acht miljoen pixels. Het verzenden van dertig van die frames per seconde zonder compressie creëert een zeer grote datastroom. USB-cameramodules gebruiken daarom vaak MJPEG omdat JPEG-compressie de hoeveelheid gegevens vermindert die over de USB-verbinding moet worden verzonden.
USB2.0 heeft veel minder praktische bandbreedte dan USB3.x. Zelfs op USB3.x kunnen ongecomprimeerde modi met hoge bitsnelheid concurreren met andere apparaten en host-controllerlimieten. MJPEG stelt dezelfde fysieke interface in staat om een hogere resolutie of framesnelheid te dragen door het aantal bytes per frame te verminderen.
In tegenstelling tot long-GOP videocodecs zoals H.264/H.265, comprimeert MJPEG individuele frames als JPEG-afbeeldingen. Dit maakt willekeurige frame-toegang relatief eenvoudig en vermijdt afhankelijkheden van inter-frame voorspelling. Voor sommige visuele toepassingen is die eenvoud nuttig, ook al blijven er compressieartefacten bestaan.
Compressie laat gegevens niet verdwijnen; het verplaatst werk elders. De camera of bridge comprimeert de afbeelding en de host decodeert deze. Een zwakke ingebedde processor kan moeite hebben met meerdere 4K MJPEG-streams, zelfs als de USB-bus deze kan dragen.
Meet voor systemen met meerdere camera's zowel de USB-gebruiksgraad als de CPU/GPU-decoderingsbelasting.
De host moet nog steeds de modus onderhandelen, de stream ontvangen, frames decoderen en naar het geheugen verplaatsen. Softwareframeworks kunnen buffers kopiëren of kleurformaten converteren, wat latentie toevoegt. Kabelkwaliteit en het delen van USB-controllers kunnen ook de duurzame prestaties beïnvloeden.
Een specificatie moet worden geverifieerd op de uiteindelijke host in plaats van te worden aangenomen op basis van een succesvolle test op een desktop-pc.
Als een algoritme gevoelig is voor JPEG-artefacten, consistente pixelwaarden vereist of decoderlatentie vermijdt, kan YUY2 of een ander ongecomprimeerd/ruw pad de voorkeur hebben. In dat geval kunnen USB3.x, lagere resolutie, lagere framesnelheid of een andere interface noodzakelijk zijn.
Vergelijk de modustabel: resolutie, framesnelheid en formaat. Controleer vervolgens de USB-versie, de decoderingsbelasting van de host, de latentie en of de toepassing elk frame verwerkt. Een module die ‘4K30’ adverteert, kan heel anders presteren, afhankelijk van of die modus MJPEG, H.264 of een ander formaat is.
Een enkele 4K30 MJPEG-camera kan betrouwbaar streamen op een host, maar vier identieke camera's kunnen de USB-topologie of decoderingsbronnen overweldigen. Compressie verminderde de bandbreedte van elke verbinding, maar het gecombineerde systeem moet nog steeds vier streams ontvangen en decoderen. Ontwerp met meerdere camera's vereist daarom geaggregeerde metingen, geen aannames per camera.
De volledige verklaring moet het formaat en de interface bevatten: bijvoorbeeld 3840×2160 bij 30 fps in MJPEG via een specifieke USB-verbinding. Zonder het formaat verbergt het getal de belangrijkste technische beperking. Deze leesgewoonte voorkomt veel selectiefouten.
Het is een lossy compressieformaat, dus artefacten zijn mogelijk. Of ze ertoe doen, hangt af van de compressie-instellingen en de toepassing.
H.265 kan efficiënter comprimeren, maar voegt codec-complexiteit en vaak meer latentie toe. MJPEG is eenvoudig en frame-onafhankelijk.
Het kan mogelijk zijn voor sommige formaten en implementaties, maar de exacte datasnelheid, protocol overhead en host-pipeline moeten worden gecontroleerd. Ga er niet van uit op basis van alleen de interfacetitel.
