एमआईपीआई कैमरा बनाम यूएसबी कैमरा
पिछले कुछ वर्षों में, एम्बेडेड विज़न एक प्रचलित शब्द से विकसित होकर औद्योगिक, चिकित्सा, खुदरा, मनोरंजन और कृषि क्षेत्रों में व्यापक रूप से अपनाई जाने वाली तकनीक बन गया है। अपने विकास के प्रत्येक चरण के साथ, एम्बेडेड विज़न ने चुनने के लिए उपलब्ध कैमरा इंटरफेस की संख्या में महत्वपूर्ण वृद्धि सुनिश्चित की है। हालाँकि, तकनीकी प्रगति के बावजूद, अधिकांश एम्बेडेड विज़न अनुप्रयोगों के लिए MIPI और USB इंटरफ़ेस दो सबसे लोकप्रिय प्रकार बने हुए हैं।
एमआईपीआई इंटरफ़ेस
एमआईपीआई (मोबाइल इंडस्ट्री प्रोसेसर इंटरफ़ेस) एक खुला मानक और मोबाइल एप्लिकेशन प्रोसेसर के लिए एमआईपीआई एलायंस द्वारा शुरू किया गया एक विनिर्देश है।एमआईपीआई कैमरा मॉड्यूलआमतौर पर मोबाइल फोन और टैबलेट में पाए जाते हैं, और 5 मिलियन पिक्सल से अधिक के हाई-डेफिनिशन रिज़ॉल्यूशन का समर्थन करते हैं। MIPI को MIPI DSI और MIPI CSI में विभाजित किया गया है, जो क्रमशः वीडियो डिस्प्ले और वीडियो इनपुट मानकों के अनुरूप हैं। वर्तमान में, एमआईपीआई कैमरा मॉड्यूल का व्यापक रूप से अन्य एम्बेडेड उत्पादों, जैसे स्मार्टफोन, ड्राइविंग रिकॉर्डर, कानून प्रवर्तन कैमरे, हाई-डेफिनिशन माइक्रो कैमरे और नेटवर्क निगरानी कैमरे में उपयोग किया जाता है।
एमआईपीआई डिस्प्ले सीरियल इंटरफ़ेस (एमआईपीआई डीएसआई®) एक होस्ट प्रोसेसर और डिस्प्ले मॉड्यूल के बीच एक हाई-स्पीड सीरियल इंटरफ़ेस को परिभाषित करता है। इंटरफ़ेस निर्माताओं को उच्च प्रदर्शन, कम बिजली की खपत और कम विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) के लिए डिस्प्ले को एकीकृत करने में सक्षम बनाता है, जबकि पिन गिनती को कम करता है और विभिन्न आपूर्तिकर्ताओं के बीच अनुकूलता बनाए रखता है। डिज़ाइनर सबसे अधिक मांग वाली छवि और वीडियो परिदृश्यों के लिए शानदार रंग प्रतिपादन प्रदान करने और स्टीरियोस्कोपिक सामग्री के प्रसारण का समर्थन करने के लिए एमआईपीआई डीएसआई का उपयोग कर सकते हैं।
एमआईपीआई आज के बाजार में कैमरों और होस्ट उपकरणों के बीच पॉइंट-टू-पॉइंट छवि और वीडियो ट्रांसमिशन के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला इंटरफ़ेस है। इसका श्रेय एमआईपीआई के उपयोग में आसानी और उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करने की इसकी क्षमता को दिया जा सकता है। यह 1080p, 4K, 8K और उससे आगे के वीडियो और हाई-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग जैसी शक्तिशाली सुविधाओं से भी सुसज्जित है।
एमआईपीआई इंटरफ़ेस हेड-माउंटेड वर्चुअल रियलिटी डिवाइस, स्मार्ट ट्रैफिक एप्लिकेशन, जेस्चर रिकग्निशन सिस्टम, ड्रोन, फेशियल रिकग्निशन, सुरक्षा, निगरानी प्रणाली इत्यादि जैसे अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श विकल्प है।
एमआईपीआई सीएसआई-2 इंटरफ़ेस
MIPI CSI-2 (MIPI कैमरा सीरियल इंटरफ़ेस 2nd जनरेशन) मानक एक उच्च-प्रदर्शन, लागत प्रभावी और उपयोग में आसान इंटरफ़ेस है। एमआईपीआई सीएसआई-2 चार छवि डेटा लेन के साथ 10 जीबी/एस की अधिकतम बैंडविड्थ प्रदान करता है - प्रत्येक लेन 2.5 जीबी/एस तक डेटा स्थानांतरित करने में सक्षम है। MIPI CSI-2 USB 3.0 से तेज़ है और इसमें 1080p से 8K और उससे आगे के वीडियो को संभालने के लिए एक विश्वसनीय प्रोटोकॉल है। इसके अलावा, इसके कम ओवरहेड के कारण, एमआईपीआई सीएसआई-2 में उच्च नेट इमेज बैंडविड्थ है।
एमआईपीआई सीएसआई-2 इंटरफ़ेस सीपीयू से कम संसाधनों का उपयोग करता है - इसके मल्टी-कोर प्रोसेसर के लिए धन्यवाद। यह रास्पबेरी पाई और जेटसन नैनो के लिए डिफ़ॉल्ट कैमरा इंटरफ़ेस है। रास्पबेरी पाई कैमरा मॉड्यूल V1 और V2 भी इसी पर आधारित हैं।
एमआईपीआई सीएसआई-2 इंटरफ़ेस की सीमाएँ
भले ही यह एक शक्तिशाली और लोकप्रिय इंटरफ़ेस है, MIPI CSI कुछ सीमाओं के साथ आता है। उदाहरण के लिए, एमआईपीआई कैमरे काम करने के लिए अतिरिक्त ड्राइवरों पर निर्भर करते हैं। इसका मतलब है कि विभिन्न छवि सेंसरों के लिए सीमित समर्थन है जब तक कि एम्बेडेड सिस्टम निर्माता वास्तव में इसके लिए दबाव नहीं डालते!
एमआईपीआई के लाभ:
एमआईपीआई इंटरफ़ेस में डीवीपी इंटरफ़ेस की तुलना में कम सिग्नल लाइनें हैं। क्योंकि यह एक कम-वोल्टेज अंतर संकेत है, उत्पन्न हस्तक्षेप छोटा है, और हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता भी मजबूत है। 800W और इससे ऊपर सभी MIPI इंटरफ़ेस का उपयोग करते हैं। स्मार्टफोन कैमरा इंटरफ़ेस MIPI का उपयोग करता है।
यह काम किस प्रकार करता है?
आमतौर पर, विज़न सिस्टम में अल्ट्रा-कॉम्पैक्ट बोर्ड MIPI CSI-2 का समर्थन करता है और उच्च श्रेणी के बुद्धिमान सेंसर समाधानों के साथ काम करता है। इसके अलावा, यह कई अलग-अलग सीपीयू बोर्डों के साथ संगत है।
MIPI CSI-2 एप्लिकेशन प्रोसेसर या चिप पर सिस्टम (SoC) से संचार करने के लिए MIPI D-PHY भौतिक परत का समर्थन करता है। इसे दो भौतिक परतों में से किसी एक पर लागू किया जा सकता है: MIPI C-PHY℠ v2.0 या MIPI D-PHY℠ v2.5। इसलिए, इसका प्रदर्शन लेन-स्केलेबल है।
एमआईपीआई कैमरे में, कैमरा सेंसर एक छवि को कैप्चर करता है और सीएसआई-2 होस्ट तक पहुंचाता है। जब छवि प्रसारित होती है, तो इसे अलग-अलग फ्रेम के रूप में मेमोरी में रखा जाता है। प्रत्येक फ्रेम आभासी चैनलों के माध्यम से प्रसारित होता है। फिर प्रत्येक चैनल को लाइनों में विभाजित किया जाता है - एक समय में एक प्रसारित किया जाता है। इसलिए, यह एक ही छवि सेंसर से पूर्ण छवि संचरण की अनुमति देता है - लेकिन कई पिक्सेल स्ट्रीम के साथ।
एमआईपीआई सीएसआई-2 संचार के लिए पैकेट का उपयोग करता है जिसमें डेटा प्रारूप और त्रुटि सुधार कोड (ईसीसी) कार्यक्षमता शामिल है। एक एकल पैकेट D-PHY परत के माध्यम से यात्रा करता है और फिर आवश्यक डेटा लेन की संख्या में विभाजित हो जाता है। डी-पीएचवाई हाई-स्पीड मोड में काम करता है और चैनल के माध्यम से पैकेट को रिसीवर तक पहुंचाता है।
फिर, पैकेट को निकालने और डीकोड करने के लिए CSI-2 रिसीवर को D-PHY भौतिक परत प्रदान की जाती है। एक कुशल और कम लागत वाले कार्यान्वयन के माध्यम से प्रक्रिया को CSI-2 डिवाइस से होस्ट तक फ्रेम दर फ्रेम दोहराया जाता है।
यूएसबी इंटरफेस
यूएसबी इंटरफेसयह दो प्रणालियों - कैमरा और पीसी - के बीच जंक्शन के रूप में कार्य करता है। चूंकि यह अपनी प्लग-एंड-प्ले क्षमताओं के लिए प्रसिद्ध है, यूएसबी इंटरफ़ेस चुनने का मतलब है कि आप अपने एम्बेडेड विज़न इंटरफ़ेस के लिए महंगे, लंबे समय तक चलने वाले विकास समय और लागत को अलविदा कह सकते हैं। USB 2.0, पुराने संस्करण में महत्वपूर्ण तकनीकी सीमाएँ हैं। जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी कम होने लगती है, इसके कई घटक असंगत हो जाते हैं। USB 2.0 इंटरफ़ेस की सीमाओं को दूर करने के लिए USB 3.0 और USB 3.1 Gen 1 इंटरफ़ेस लॉन्च किए गए थे।
USB 3.0 (और USB 3.1 Gen 1) इंटरफ़ेस विभिन्न इंटरफ़ेस की सकारात्मक विशेषताओं को जोड़ता है। इनमें प्लग-एंड-प्ले संगतता और कम सीपीयू लोड शामिल हैं। USB 3.0 का विज़न औद्योगिक मानक उच्च-रिज़ॉल्यूशन और उच्च गति वाले कैमरों के लिए इसकी विश्वसनीयता भी बढ़ाता है।
इसके लिए न्यूनतम अतिरिक्त हार्डवेयर की आवश्यकता होती है और यह कम बैंडविड्थ - 40 मेगाबाइट प्रति सेकंड तक का समर्थन करता है। इसकी अधिकतम बैंडविड्थ 480 मेगाबाइट प्रति सेकंड है। यह USB 2.0 से 10 गुना तेज़ और GigE से 4 गुना तेज़ है! इसकी प्लग-एंड-प्ले क्षमताएं सुनिश्चित करती हैं कि एम्बेडेड विज़न डिवाइस को आसानी से बदला जा सकता है - जिससे क्षतिग्रस्त कैमरे को बदलना आसान हो जाता है।
USB 3.0 इंटरफ़ेस की सीमाएँ
का सबसे बड़ा नुकसानयूएसबी 3.0इंटरफ़ेस यह है कि आप उच्च-रिज़ॉल्यूशन सेंसर को उच्च गति पर नहीं चला सकते हैं। एक और कमी यह है कि आप होस्ट प्रोसेसर से केवल 5 मीटर की दूरी तक ही केबल का उपयोग कर सकते हैं। जबकि लंबी केबलें उपलब्ध हैं, वे सभी "बूस्टर" से सुसज्जित हैं। ये केबल औद्योगिक कैमरों के साथ मिलकर कितनी अच्छी तरह काम करते हैं, इसकी जाँच प्रत्येक व्यक्तिगत मामले में की जानी चाहिए।
पोस्ट समय: मार्च-22-2023
