MIPI ക്യാമറ vs USB ക്യാമറ

MIPI ക്യാമറ vs USB ക്യാമറ

കഴിഞ്ഞ കുറച്ച് വർഷങ്ങളായി, എംബഡഡ് ദർശനം ഒരു ബസ്‌വേഡിൽ നിന്ന് വ്യാവസായിക, മെഡിക്കൽ, റീട്ടെയിൽ, വിനോദം, കാർഷിക മേഖലകളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയിലേക്ക് പരിണമിച്ചു. അതിൻ്റെ പരിണാമത്തിൻ്റെ ഓരോ ഘട്ടത്തിലും, എംബഡഡ് വിഷൻ തിരഞ്ഞെടുക്കാൻ ലഭ്യമായ ക്യാമറ ഇൻ്റർഫേസുകളുടെ എണ്ണത്തിൽ ഗണ്യമായ വളർച്ച ഉറപ്പാക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റങ്ങൾക്കിടയിലും, ഭൂരിഭാഗം എംബഡഡ് വിഷൻ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കും MIPI, USB ഇൻ്റർഫേസുകൾ ഏറ്റവും ജനപ്രിയമായ രണ്ട് തരങ്ങളായി തുടരുന്നു.

 

MIPI ഇൻ്റർഫേസ്

എംഐപിഐ (മൊബൈൽ ഇൻഡസ്ട്രി പ്രോസസർ ഇൻ്റർഫേസ്) ഒരു ഓപ്പൺ സ്റ്റാൻഡേർഡും മൊബൈൽ ആപ്ലിക്കേഷൻ പ്രോസസറുകൾക്കായി എംഐപിഐ അലയൻസ് ആരംഭിച്ച ഒരു സ്പെസിഫിക്കേഷനുമാണ്.MIPI ക്യാമറ മൊഡ്യൂളുകൾമൊബൈൽ ഫോണുകളിലും ടാബ്‌ലെറ്റുകളിലും സാധാരണയായി കാണപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ 5 ദശലക്ഷത്തിലധികം പിക്സലുകളുടെ ഹൈ-ഡെഫനിഷൻ റെസല്യൂഷനുകളെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. എംഐപിഐയെ എംഐപിഐ ഡിഎസ്ഐ, എംഐപിഐ സിഎസ്ഐ എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, അവ യഥാക്രമം വീഡിയോ ഡിസ്പ്ലേ, വീഡിയോ ഇൻപുട്ട് മാനദണ്ഡങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. നിലവിൽ, സ്‌മാർട്ട്‌ഫോണുകൾ, ഡ്രൈവിംഗ് റെക്കോർഡറുകൾ, നിയമ നിർവ്വഹണ ക്യാമറകൾ, ഹൈ-ഡെഫനിഷൻ മൈക്രോ ക്യാമറകൾ, നെറ്റ്‌വർക്ക് നിരീക്ഷണ ക്യാമറകൾ എന്നിവ പോലുള്ള മറ്റ് ഉൾച്ചേർത്ത ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ MIPI ക്യാമറ മൊഡ്യൂളുകൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

MIPI ഡിസ്പ്ലേ സീരിയൽ ഇൻ്റർഫേസ് (MIPI DSI ®) ഒരു ഹോസ്റ്റ് പ്രോസസറിനും ഡിസ്പ്ലേ മൊഡ്യൂളിനും ഇടയിലുള്ള ഒരു ഹൈ-സ്പീഡ് സീരിയൽ ഇൻ്റർഫേസ് നിർവചിക്കുന്നു. പിൻ കൗണ്ട് കുറയ്ക്കുകയും വ്യത്യസ്ത വിതരണക്കാർ തമ്മിലുള്ള അനുയോജ്യത നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, ഉയർന്ന പ്രകടനം, കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം, കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതകാന്തിക ഇടപെടൽ (ഇഎംഐ) എന്നിവയ്ക്കായി ഡിസ്പ്ലേകൾ സംയോജിപ്പിക്കാൻ ഇൻ്റർഫേസ് നിർമ്മാതാക്കളെ പ്രാപ്തരാക്കുന്നു. ഡിസൈനർമാർക്ക് MIPI DSI ഉപയോഗിച്ച് ഏറ്റവും ആവശ്യപ്പെടുന്ന ചിത്രങ്ങൾക്കും വീഡിയോകൾക്കും മികച്ച വർണ്ണ റെൻഡറിംഗ് നൽകാനും സ്റ്റീരിയോസ്കോപ്പിക് ഉള്ളടക്കത്തിൻ്റെ സംപ്രേക്ഷണത്തെ പിന്തുണയ്ക്കാനും കഴിയും.

 

ക്യാമറകൾക്കും ഹോസ്റ്റ് ഉപകരണങ്ങൾക്കുമിടയിൽ പോയിൻ്റ്-ടു-പോയിൻ്റ് ഇമേജിനും വീഡിയോ ട്രാൻസ്മിഷനുമായി ഇന്നത്തെ വിപണിയിൽ ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഇൻ്റർഫേസാണ് MIPI. MIPI-യുടെ എളുപ്പത്തിലുള്ള ഉപയോഗവും ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ വിശാലമായ ശ്രേണിയെ പിന്തുണയ്ക്കാനുള്ള അതിൻ്റെ കഴിവും ഇതിന് കാരണമായി കണക്കാക്കാം. 1080p, 4K, 8K എന്നിവയും അതിനപ്പുറം വീഡിയോയും ഉയർന്ന റെസല്യൂഷനുള്ള ഇമേജിംഗും പോലുള്ള ശക്തമായ സവിശേഷതകളും ഇതിൽ സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.

 

ഹെഡ്-മൗണ്ട് ചെയ്ത വെർച്വൽ റിയാലിറ്റി ഉപകരണങ്ങൾ, സ്മാർട്ട് ട്രാഫിക് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ, ജെസ്റ്റർ റെക്കഗ്നിഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾ, ഡ്രോണുകൾ, മുഖം തിരിച്ചറിയൽ, സുരക്ഷ, നിരീക്ഷണ സംവിധാനങ്ങൾ തുടങ്ങിയ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് MIPI ഇൻ്റർഫേസ് അനുയോജ്യമായ തിരഞ്ഞെടുപ്പാണ്.

 

MIPI CSI-2 ഇൻ്റർഫേസ്

MIPI CSI-2 (MIPI ക്യാമറ സീരിയൽ ഇൻ്റർഫേസ് 2nd ജനറേഷൻ) നിലവാരം ഉയർന്ന പ്രകടനവും ചെലവ് കുറഞ്ഞതും ഉപയോഗിക്കാൻ എളുപ്പമുള്ളതുമായ ഒരു ഇൻ്റർഫേസാണ്. MIPI CSI-2 പരമാവധി 10 Gb/s ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് നാല് ഇമേജ് ഡാറ്റ ലെയ്‌നുകൾക്കൊപ്പം നൽകുന്നു - ഓരോ ലെയ്നും 2.5 Gb/s വരെ ഡാറ്റ കൈമാറാൻ പ്രാപ്തമാണ്. MIPI CSI-2, USB 3.0-നേക്കാൾ വേഗതയുള്ളതും 1080p മുതൽ 8K വരെയും അതിനുശേഷമുള്ള വീഡിയോ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള വിശ്വസനീയമായ പ്രോട്ടോക്കോളും ഉണ്ട്. കൂടാതെ, കുറഞ്ഞ ഓവർഹെഡ് കാരണം, MIPI CSI-2 ന് ഉയർന്ന നെറ്റ് ഇമേജ് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഉണ്ട്.

 

MIPI CSI-2 ഇൻ്റർഫേസ് CPU-ൽ നിന്ന് കുറച്ച് ഉറവിടങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു - അതിൻ്റെ മൾട്ടി-കോർ പ്രോസസറുകൾക്ക് നന്ദി. റാസ്‌ബെറി പൈയുടെയും ജെറ്റ്‌സൺ നാനോയുടെയും ഡിഫോൾട്ട് ക്യാമറ ഇൻ്റർഫേസാണിത്. റാസ്‌ബെറി പൈ ക്യാമറ മൊഡ്യൂൾ V1, V2 എന്നിവയും ഇതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.

 

MIPI CSI-2 ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ പരിമിതികൾ

ഇത് ശക്തവും ജനപ്രിയവുമായ ഇൻ്റർഫേസ് ആണെങ്കിലും, MIPI CSI കുറച്ച് പരിമിതികളോടെയാണ് വരുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന്, MIPI ക്യാമറകൾ പ്രവർത്തിക്കാൻ അധിക ഡ്രൈവറുകളെ ആശ്രയിക്കുന്നു. എംബഡഡ് സിസ്റ്റം നിർമ്മാതാക്കൾ അതിനായി പ്രേരിപ്പിക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ വ്യത്യസ്ത ഇമേജ് സെൻസറുകൾക്ക് പരിമിതമായ പിന്തുണയുണ്ടെന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം!

 

MIPI യുടെ പ്രയോജനങ്ങൾ:

എംഐപിഐ ഇൻ്റർഫേസിന് ഡിവിപി ഇൻ്റർഫേസിനേക്കാൾ സിഗ്നൽ ലൈനുകൾ കുറവാണ്. ഇത് ഒരു ലോ-വോൾട്ടേജ് ഡിഫറൻഷ്യൽ സിഗ്നലായതിനാൽ, സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന ഇടപെടൽ ചെറുതാണ്, കൂടാതെ ആൻ്റി-ഇൻ്റർഫറൻസ് കഴിവും ശക്തമാണ്. 800W ഉം അതിലും കൂടുതലും MIPI ഇൻ്റർഫേസ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. സ്മാർട്ട്ഫോൺ ക്യാമറ ഇൻ്റർഫേസ് MIPI ഉപയോഗിക്കുന്നു.

 

ഇത് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു?

സാധാരണഗതിയിൽ, ഒരു വിഷൻ സിസ്റ്റത്തിലെ അൾട്രാ-കോംപാക്റ്റ് ബോർഡ് MIPI CSI-2-നെ പിന്തുണയ്ക്കുകയും ഉയർന്ന ശ്രേണിയിലുള്ള ഇൻ്റലിജൻ്റ് സെൻസർ സൊല്യൂഷനുകൾക്കൊപ്പം പ്രവർത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മാത്രമല്ല, ഇത് വിവിധ സിപിയു ബോർഡുകളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.
MIPI CSI-2, MIPI D-PHY ഫിസിക്കൽ ലെയറിനെ ആപ്ലിക്കേഷൻ പ്രോസസറിലേക്കോ സിസ്റ്റത്തിലെ ചിപ്പിലേക്കോ (SoC) ആശയവിനിമയം നടത്താൻ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. രണ്ട് ഫിസിക്കൽ ലെയറുകളിൽ ഒന്നിൽ ഇത് നടപ്പിലാക്കാം: MIPI C-PHY℠ v2.0 അല്ലെങ്കിൽ MIPI D-PHY℠ v2.5. അതിനാൽ, അതിൻ്റെ പ്രകടനം ലെയ്ൻ-സ്കേലബിൾ ആണ്.

ഒരു MIPI ക്യാമറയിൽ, ക്യാമറ സെൻസർ ഒരു ചിത്രം പകർത്തി CSI-2 ഹോസ്റ്റിലേക്ക് കൈമാറുന്നു. ചിത്രം കൈമാറ്റം ചെയ്യുമ്പോൾ, അത് വ്യക്തിഗത ഫ്രെയിമുകളായി മെമ്മറിയിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നു. ഓരോ ഫ്രെയിമും വെർച്വൽ ചാനലുകളിലൂടെയാണ് കൈമാറുന്നത്. ഓരോ ചാനലും പിന്നീട് വരികളായി വിഭജിക്കപ്പെടുന്നു - ഓരോന്നായി പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുന്നു. അതിനാൽ, ഒരേ ഇമേജ് സെൻസറിൽ നിന്ന് - എന്നാൽ ഒന്നിലധികം പിക്സൽ സ്ട്രീമുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പൂർണ്ണമായ ഇമേജ് ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇത് അനുവദിക്കുന്നു.

MIPI CSI-2 ആശയവിനിമയത്തിനായി ഡാറ്റ ഫോർമാറ്റും പിശക് തിരുത്തൽ കോഡും (ഇസിസി) പ്രവർത്തനക്ഷമതയും ഉൾപ്പെടുന്ന പാക്കറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരൊറ്റ പാക്കറ്റ് D-PHY ലെയറിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുകയും തുടർന്ന് ആവശ്യമായ ഡാറ്റാ ലെയിനുകളുടെ എണ്ണമായി വിഭജിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. D-PHY ഹൈ-സ്പീഡ് മോഡിൽ പ്രവർത്തിക്കുകയും ചാനലിലൂടെ റിസീവറിലേക്ക് പാക്കറ്റ് കൈമാറുകയും ചെയ്യുന്നു.

തുടർന്ന്, പാക്കറ്റ് എക്‌സ്‌ട്രാക്‌റ്റുചെയ്യാനും ഡീകോഡ് ചെയ്യാനും CSI-2 റിസീവറിന് D-PHY ഫിസിക്കൽ ലെയർ നൽകിയിരിക്കുന്നു. CSI-2 ഉപകരണത്തിൽ നിന്നും ഹോസ്റ്റിലേക്ക് കാര്യക്ഷമവും ചെലവു കുറഞ്ഞതുമായ നടപ്പാക്കലിലൂടെ ഫ്രെയിം ബൈ ഫ്രെയിമിലൂടെ പ്രക്രിയ ആവർത്തിക്കുന്നു.

 

യുഎസ്ബി ഇൻ്റർഫേസ്

ദിയുഎസ്ബി ഇൻ്റർഫേസ്ക്യാമറയും പിസിയും - രണ്ട് സിസ്റ്റങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ജംഗ്ഷൻ ആയി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. അതിൻ്റെ പ്ലഗ്-ആൻഡ്-പ്ലേ കഴിവുകൾക്ക് പേരുകേട്ടതിനാൽ, യുഎസ്ബി ഇൻ്റർഫേസ് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, നിങ്ങളുടെ എംബഡഡ് വിഷൻ ഇൻ്റർഫേസിനായുള്ള ചെലവേറിയതും വരച്ചതുമായ വികസന സമയങ്ങളോടും ചെലവുകളോടും നിങ്ങൾക്ക് വിട പറയാൻ കഴിയും എന്നാണ്. പഴയ പതിപ്പായ USB 2.0 ന് കാര്യമായ സാങ്കേതിക പരിമിതികളുണ്ട്. സാങ്കേതികവിദ്യ കുറയാൻ തുടങ്ങുമ്പോൾ, അതിൻ്റെ നിരവധി ഘടകങ്ങൾ പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ല. USB 2.0 ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ പരിമിതികൾ മറികടക്കാൻ USB 3.0, USB 3.1 Gen 1 ഇൻ്റർഫേസുകൾ സമാരംഭിച്ചു.

USB 3.0 ഇൻ്റർഫേസ്

USB 3.0 (ഒപ്പം USB 3.1 Gen 1) ഇൻ്റർഫേസ് വ്യത്യസ്ത ഇൻ്റർഫേസുകളുടെ നല്ല സവിശേഷതകൾ സംയോജിപ്പിക്കുന്നു. പ്ലഗ്-ആൻഡ്-പ്ലേ അനുയോജ്യതയും കുറഞ്ഞ സിപിയു ലോഡും ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. യുഎസ്ബി 3.0-ൻ്റെ വിഷൻ ഇൻഡസ്ട്രിയൽ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഉയർന്ന റെസല്യൂഷനും ഹൈ-സ്പീഡ് ക്യാമറകൾക്കും അതിൻ്റെ വിശ്വാസ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

ഇതിന് കുറഞ്ഞ അധിക ഹാർഡ്‌വെയർ ആവശ്യമാണ് കൂടാതെ കുറഞ്ഞ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് പിന്തുണയ്ക്കുന്നു - സെക്കൻഡിൽ 40 മെഗാബൈറ്റ് വരെ. ഇതിന് സെക്കൻഡിൽ 480 മെഗാബൈറ്റിൻ്റെ പരമാവധി ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഉണ്ട്. ഇത് USB 2.0-നേക്കാൾ 10 മടങ്ങ് വേഗതയും GigE-യെക്കാൾ 4 മടങ്ങ് വേഗതയുമാണ്! അതിൻ്റെ പ്ലഗ്-ആൻഡ്-പ്ലേ കഴിവുകൾ, ഉൾച്ചേർത്ത വിഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ എളുപ്പത്തിൽ സ്വാപ്പ് ചെയ്യാൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു - കേടായ ക്യാമറ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നത് എളുപ്പമാക്കുന്നു.

 

 

USB 3.0 ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ പരിമിതികൾ

യുടെ ഏറ്റവും വലിയ പോരായ്മUSB 3.0നിങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ സെൻസറുകൾ ഉയർന്ന വേഗതയിൽ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ കഴിയില്ല എന്നതാണ് ഇൻ്റർഫേസ്. ഹോസ്റ്റ് പ്രൊസസറിൽ നിന്ന് 5 മീറ്റർ ദൂരം വരെ മാത്രമേ നിങ്ങൾക്ക് കേബിൾ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയൂ എന്നതാണ് മറ്റൊരു വീഴ്ച. ദൈർഘ്യമേറിയ കേബിളുകൾ ലഭ്യമാണെങ്കിലും, അവയെല്ലാം "ബൂസ്റ്ററുകൾ" ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. വ്യാവസായിക ക്യാമറകളുമായി ഈ കേബിളുകൾ എത്ര നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് ഓരോ വ്യക്തിഗത കേസിലും പരിശോധിക്കേണ്ടതുണ്ട്.