MIPI ক্যামেরা বনাম USB ক্যামেরা

MIPI ক্যামেরা বনাম USB ক্যামেরা

গত কয়েক বছরে, এমবেডেড ভিশন একটি প্রচলিত ধারণা থেকে শিল্প, চিকিৎসা, খুচরা, বিনোদন এবং কৃষি খাতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত একটি প্রযুক্তিতে পরিণত হয়েছে। এর বিবর্তনের প্রতিটি পর্যায়ে, এমবেডেড ভিশন বেছে নেওয়ার জন্য উপলব্ধ ক্যামেরা ইন্টারফেসের সংখ্যায় উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি নিশ্চিত করেছে। তবে, প্রযুক্তিগত অগ্রগতি সত্ত্বেও, বেশিরভাগ এমবেডেড ভিশন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য MIPI এবং USB ইন্টারফেসই সবচেয়ে জনপ্রিয় দুটি ধরন হিসেবে রয়ে গেছে।

 

MIPI ইন্টারফেস

MIPI (মোবাইল ইন্ডাস্ট্রি প্রসেসর ইন্টারফেস) হলো একটি উন্মুক্ত মান এবং স্পেসিফিকেশন, যা MIPI অ্যালায়েন্স কর্তৃক মোবাইল অ্যাপ্লিকেশন প্রসেসরের জন্য প্রবর্তিত হয়েছে।MIPI ক্যামেরা মডিউলএগুলো সাধারণত মোবাইল ফোন এবং ট্যাবলেটে পাওয়া যায় এবং ৫০ লক্ষ পিক্সেলেরও বেশি হাই-ডেফিনিশন রেজোলিউশন সমর্থন করে। MIPI-কে MIPI DSI এবং MIPI CSI-তে বিভক্ত করা হয়েছে, যা যথাক্রমে ভিডিও ডিসপ্লে এবং ভিডিও ইনপুট স্ট্যান্ডার্ডকে নির্দেশ করে। বর্তমানে, MIPI ক্যামেরা মডিউলগুলো স্মার্টফোন, ড্রাইভিং রেকর্ডার, আইন প্রয়োগকারী সংস্থার ক্যামেরা, হাই-ডেফিনিশন মাইক্রো ক্যামেরা এবং নেটওয়ার্ক নজরদারি ক্যামেরার মতো অন্যান্য এমবেডেড পণ্যগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

MIPI ডিসপ্লে সিরিয়াল ইন্টারফেস (MIPI DSI®) একটি হোস্ট প্রসেসর এবং একটি ডিসপ্লে মডিউলের মধ্যে একটি উচ্চ-গতির সিরিয়াল ইন্টারফেস নির্ধারণ করে। এই ইন্টারফেসটি নির্মাতাদের উচ্চ কর্মক্ষমতা, কম বিদ্যুৎ খরচ এবং কম ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্টারফারেন্স (EMI) সহ ডিসপ্লে সংহত করতে সক্ষম করে, একই সাথে পিনের সংখ্যা কমায় এবং বিভিন্ন সরবরাহকারীর মধ্যে সামঞ্জস্য বজায় রাখে। ডিজাইনাররা সবচেয়ে চাহিদাসম্পন্ন ছবি এবং ভিডিওর ক্ষেত্রে চমৎকার কালার রেন্ডারিং প্রদান করতে এবং স্টেরিওস্কোপিক কন্টেন্ট প্রেরণে সহায়তা করার জন্য MIPI DSI ব্যবহার করতে পারেন।

 

ক্যামেরা এবং হোস্ট ডিভাইসের মধ্যে পয়েন্ট-টু-পয়েন্ট ছবি ও ভিডিও প্রেরণের জন্য MIPI হলো বর্তমান বাজারে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত ইন্টারফেস। এর কারণ হিসেবে MIPI-এর ব্যবহারের সহজতা এবং বিভিন্ন ধরনের উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন অ্যাপ্লিকেশন সমর্থন করার ক্ষমতাকে উল্লেখ করা যায়। এছাড়াও এটি 1080p, 4K, 8K ও তারও বেশি রেজোলিউশনের ভিডিও এবং উচ্চ-রেজোলিউশনের ইমেজিং-এর মতো শক্তিশালী বৈশিষ্ট্যসহ আসে।

 

হেড-মাউন্টেড ভার্চুয়াল রিয়েলিটি ডিভাইস, স্মার্ট ট্র্যাফিক অ্যাপ্লিকেশন, অঙ্গভঙ্গি শনাক্তকরণ সিস্টেম, ড্রোন, মুখমণ্ডল শনাক্তকরণ, নিরাপত্তা, নজরদারি সিস্টেম ইত্যাদির মতো অ্যাপ্লিকেশনের জন্য MIPI ইন্টারফেস একটি আদর্শ পছন্দ।

 

MIPI CSI-2 ইন্টারফেস

MIPI CSI-2 (MIPI ক্যামেরা সিরিয়াল ইন্টারফেস ২য় প্রজন্ম) স্ট্যান্ডার্ড হলো একটি উচ্চ-কর্মক্ষমতাসম্পন্ন, সাশ্রয়ী এবং সহজে ব্যবহারযোগ্য ইন্টারফেস। MIPI CSI-2 চারটি ইমেজ ডেটা লেনের মাধ্যমে সর্বোচ্চ ১০ Gb/s ব্যান্ডউইথ প্রদান করে – প্রতিটি লেন ২.৫ Gb/s পর্যন্ত ডেটা স্থানান্তর করতে সক্ষম। MIPI CSI-2, USB 3.0-এর চেয়ে দ্রুততর এবং এটি 1080p থেকে 8K ও তারও বেশি রেজোলিউশনের ভিডিও পরিচালনার জন্য একটি নির্ভরযোগ্য প্রোটোকল। এছাড়াও, এর কম ওভারহেডের কারণে MIPI CSI-2-এর নেট ইমেজ ব্যান্ডউইথ বেশি।

 

MIPI CSI-2 ইন্টারফেসটি এর মাল্টি-কোর প্রসেসরের কারণে সিপিইউ-এর কম রিসোর্স ব্যবহার করে। এটি রাস্পবেরি পাই এবং জেটসন ন্যানোর ডিফল্ট ক্যামেরা ইন্টারফেস। রাস্পবেরি পাই ক্যামেরা মডিউল V1 এবং V2-ও এর উপর ভিত্তি করে তৈরি।

 

MIPI CSI-2 ইন্টারফেসের সীমাবদ্ধতা

যদিও এটি একটি শক্তিশালী এবং জনপ্রিয় ইন্টারফেস, MIPI CSI-এর কিছু সীমাবদ্ধতাও রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, MIPI ক্যামেরাগুলো কাজ করার জন্য অতিরিক্ত ড্রাইভারের উপর নির্ভর করে। এর মানে হলো, বিভিন্ন ইমেজ সেন্সরের জন্য এর সমর্থন সীমিত, যদি না এমবেডেড সিস্টেম নির্মাতারা এর জন্য বিশেষভাবে উদ্যোগী হন!

 

MIPI-এর সুবিধাসমূহ:

DVP ইন্টারফেসের তুলনায় MIPI ইন্টারফেসে সিগন্যাল লাইন কম থাকে। যেহেতু এটি একটি নিম্ন-ভোল্টেজের ডিফারেনশিয়াল সিগন্যাল, তাই এতে সৃষ্ট ইন্টারফেরেন্স কম হয় এবং এর অ্যান্টি-ইন্টারফেরেন্স ক্ষমতাও শক্তিশালী। ৮০০ ওয়াট এবং তার উপরের সব ডিভাইসে MIPI ইন্টারফেস ব্যবহৃত হয়। স্মার্টফোনের ক্যামেরা ইন্টারফেসেও MIPI ব্যবহৃত হয়।

 

এটি কীভাবে কাজ করে?

সাধারণত, একটি ভিশন সিস্টেমের অতি-সংক্ষিপ্ত বোর্ডটি MIPI CSI-2 সমর্থন করে এবং বিভিন্ন ধরনের বুদ্ধিমান সেন্সর সলিউশনের সাথে কাজ করে। তাছাড়া, এটি নানা ধরনের সিপিইউ বোর্ডের সাথেও সামঞ্জস্যপূর্ণ।
MIPI CSI-2, অ্যাপ্লিকেশন প্রসেসর বা সিস্টেম অন এ চিপ (SoC)-এর সাথে যোগাযোগের জন্য MIPI D-PHY ফিজিক্যাল লেয়ারকে সমর্থন করে। এটি দুটি ফিজিক্যাল লেয়ারের যেকোনো একটিতে প্রয়োগ করা যেতে পারে: MIPI C-PHY℠ v2.0 অথবা MIPI D-PHY℠ v2.5। ফলে, এর পারফরম্যান্স লেন-স্কেলেবল।

একটি MIPI ক্যামেরায়, ক্যামেরা সেন্সর একটি ছবি ধারণ করে এবং CSI-2 হোস্টে প্রেরণ করে। ছবিটি প্রেরণের সময়, এটিকে মেমরিতে স্বতন্ত্র ফ্রেম হিসেবে রাখা হয়। প্রতিটি ফ্রেম ভার্চুয়াল চ্যানেলের মাধ্যমে প্রেরণ করা হয়। এরপর প্রতিটি চ্যানেলকে লাইনে বিভক্ত করা হয় – যা একবারে একটি করে প্রেরণ করা হয়। ফলে, এটি একই ইমেজ সেন্সর থেকে একাধিক পিক্সেল স্ট্রিমের মাধ্যমে সম্পূর্ণ ছবি প্রেরণের সুযোগ করে দেয়।

MIPI CSI-2 যোগাযোগের জন্য প্যাকেট ব্যবহার করে, যেগুলোতে ডেটা ফরম্যাট এবং এরর কারেকশন কোড (ECC) কার্যকারিতা অন্তর্ভুক্ত থাকে। একটি একক প্যাকেট D-PHY লেয়ারের মধ্য দিয়ে যায় এবং তারপর প্রয়োজনীয় সংখ্যক ডেটা লেনে বিভক্ত হয়। D-PHY হাই-স্পিড মোডে কাজ করে এবং চ্যানেলের মাধ্যমে প্যাকেটটি রিসিভারের কাছে প্রেরণ করে।

এরপর, প্যাকেটটি নিষ্কাশন ও ডিকোড করার জন্য CSI-2 রিসিভারটিতে D-PHY ফিজিক্যাল লেয়ার প্রদান করা হয়। একটি কার্যকর ও স্বল্প-ব্যয়ী বাস্তবায়নের মাধ্যমে এই প্রক্রিয়াটি CSI-2 ডিভাইস থেকে হোস্ট পর্যন্ত ফ্রেম বাই ফ্রেম পুনরাবৃত্তি করা হয়।

 

ইউএসবি ইন্টারফেস

দ্যইউএসবি ইন্টারফেসএটি সাধারণত দুটি সিস্টেমের—ক্যামেরা এবং পিসির—মধ্যে সংযোগস্থল হিসেবে কাজ করে। যেহেতু এটি এর প্লাগ-এন্ড-প্লে ক্ষমতার জন্য সুপরিচিত, তাই ইউএসবি ইন্টারফেস বেছে নেওয়ার অর্থ হলো, আপনি আপনার এমবেডেড ভিশন ইন্টারফেসের জন্য ব্যয়বহুল ও দীর্ঘায়িত উন্নয়ন সময় এবং খরচকে বিদায় জানাতে পারেন। এর পুরোনো সংস্করণ ইউএসবি ২.০-এর উল্লেখযোগ্য প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতা রয়েছে। প্রযুক্তিটি অপ্রচলিত হতে শুরু করায়, এর বেশ কিছু উপাদান অসামঞ্জস্যপূর্ণ হয়ে পড়ে। ইউএসবি ২.০ ইন্টারফেসের সীমাবদ্ধতাগুলো কাটিয়ে ওঠার জন্য ইউএসবি ৩.০ এবং ইউএসবি ৩.১ জেন ১ ইন্টারফেস চালু করা হয়েছিল।

ইউএসবি ৩.০ ইন্টারফেস

ইউএসবি ৩.০ (এবং ইউএসবি ৩.১ জেন ১) ইন্টারফেস বিভিন্ন ইন্টারফেসের ইতিবাচক বৈশিষ্ট্যগুলোকে একত্রিত করে। এর মধ্যে রয়েছে প্লাগ-এন্ড-প্লে সামঞ্জস্যতা এবং সিপিইউ-এর উপর কম চাপ। ইউএসবি ৩.০-এর ভিশন ইন্ডাস্ট্রিয়াল স্ট্যান্ডার্ড উচ্চ-রেজোলিউশন এবং উচ্চ-গতির ক্যামেরার জন্য এর নির্ভরযোগ্যতাও বৃদ্ধি করে।

এর জন্য খুব কম অতিরিক্ত হার্ডওয়্যার প্রয়োজন হয় এবং এটি কম ব্যান্ডউইথ সমর্থন করে – প্রতি সেকেন্ডে ৪০ মেগাবাইট পর্যন্ত। এর সর্বোচ্চ ব্যান্ডউইথ হলো প্রতি সেকেন্ডে ৪৮০ মেগাবাইট। এটি ইউএসবি ২.০-এর চেয়ে ১০ গুণ এবং গিগই (GigE)-এর চেয়ে ৪ গুণ দ্রুততর! এর প্লাগ-এন্ড-প্লে সুবিধা নিশ্চিত করে যে এমবেডেড ভিশন ডিভাইসগুলো সহজেই পরিবর্তন করা যায় – ফলে ক্ষতিগ্রস্ত ক্যামেরা প্রতিস্থাপন করা সহজ হয়।

 

 

ইউএসবি ৩.০ ইন্টারফেসের সীমাবদ্ধতা

এর সবচেয়ে বড় অসুবিধা হলোইউএসবি ৩.০এর একটি অসুবিধা হলো, আপনি উচ্চ-রেজোলিউশনের সেন্সরগুলো দ্রুত গতিতে চালাতে পারবেন না। আরেকটি অসুবিধা হলো, আপনি হোস্ট প্রসেসর থেকে সর্বোচ্চ ৫ মিটার দূরত্ব পর্যন্ত ক্যাবল ব্যবহার করতে পারবেন। যদিও এর চেয়ে লম্বা ক্যাবল পাওয়া যায়, তবে সেগুলোতে “বুস্টার” লাগানো থাকে। ইন্ডাস্ট্রিয়াল ক্যামেরার সাথে এই ক্যাবলগুলো কতটা ভালোভাবে কাজ করবে, তা প্রতিটি ক্ষেত্রে আলাদাভাবে যাচাই করে দেখতে হবে।