MIPI कॅमेरा विरुद्ध USB कॅमेरा

MIPI कॅमेरा विरुद्ध USB कॅमेरा

गेल्या काही वर्षांमध्ये, एम्बेडेड व्हिजन हे केवळ एक प्रचलित शब्द न राहता, औद्योगिक, वैद्यकीय, किरकोळ, मनोरंजन आणि शेती या क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे तंत्रज्ञान बनले आहे. त्याच्या विकासाच्या प्रत्येक टप्प्यासोबत, एम्बेडेड व्हिजनने निवडण्यासाठी उपलब्ध असलेल्या कॅमेरा इंटरफेसच्या संख्येत लक्षणीय वाढ सुनिश्चित केली आहे. तथापि, तांत्रिक प्रगती असूनही, बहुतेक एम्बेडेड व्हिजन ॲप्लिकेशन्ससाठी MIPI आणि USB इंटरफेस हे दोन सर्वात लोकप्रिय प्रकार राहिले आहेत.

 

एमआयपीआय इंटरफेस

MIPI (मोबाईल इंडस्ट्री प्रोसेसर इंटरफेस) हे मोबाईल ॲप्लिकेशन प्रोसेसरसाठी MIPI अलायन्सने सुरू केलेले एक खुले मानक आणि विनिर्देश आहे.एमआयपीआय कॅमेरा मॉड्यूलहे सहसा मोबाईल फोन आणि टॅब्लेटमध्ये आढळतात आणि ५० लाखांपेक्षा जास्त पिक्सेलच्या हाय-डेफिनिशन रिझोल्यूशनला समर्थन देतात. MIPI हे MIPI DSI आणि MIPI CSI मध्ये विभागलेले आहे, जे अनुक्रमे व्हिडिओ डिस्प्ले आणि व्हिडिओ इनपुट मानकांशी संबंधित आहेत. सध्या, MIPI कॅमेरा मॉड्यूल्सचा वापर स्मार्टफोन, ड्रायव्हिंग रेकॉर्डर, कायद्याची अंमलबजावणी करणारे कॅमेरे, हाय-डेफिनिशन मायक्रो कॅमेरे आणि नेटवर्क पाळत ठेवणाऱ्या कॅमेऱ्यांसारख्या इतर एम्बेडेड उत्पादनांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो.

MIPI डिस्प्ले सिरीयल इंटरफेस (MIPI DSI ® ) हा होस्ट प्रोसेसर आणि डिस्प्ले मॉड्यूल यांच्यामधील एक हाय-स्पीड सिरीयल इंटरफेस आहे. हा इंटरफेस उत्पादकांना उच्च कार्यक्षमता, कमी वीज वापर आणि कमी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंटरफेरन्स (EMI) साठी डिस्प्ले एकत्रित करण्यास सक्षम करतो, तसेच पिनची संख्या कमी करतो आणि विविध पुरवठादारांमध्ये सुसंगतता राखतो. डिझाइनर अत्यंत आव्हानात्मक इमेज आणि व्हिडिओ परिस्थितींसाठी उत्कृष्ट कलर रेंडरिंग प्रदान करण्यासाठी आणि स्टिरिओस्कोपिक सामग्रीच्या प्रसारणास समर्थन देण्यासाठी MIPI DSI चा वापर करू शकतात.

 

आजच्या बाजारपेठेत कॅमेरा आणि होस्ट डिव्हाइस दरम्यान पॉइंट-टू-पॉइंट इमेज आणि व्हिडिओ ट्रान्समिशनसाठी MIPI हा सर्वात जास्त वापरला जाणारा इंटरफेस आहे. याचे श्रेय MIPI च्या वापर-सुलभतेला आणि विविध प्रकारच्या उच्च-कार्यक्षम ॲप्लिकेशन्सना समर्थन देण्याच्या क्षमतेला दिले जाऊ शकते. तसेच, यात 1080p, 4K, 8K आणि त्यापुढील व्हिडिओ तसेच उच्च-रिझोल्यूशन इमेजिंगसारखी शक्तिशाली वैशिष्ट्ये आहेत.

 

हेड-माउंटेड व्हर्च्युअल रिॲलिटी उपकरणे, स्मार्ट ट्रॅफिक ॲप्लिकेशन्स, हावभाव ओळख प्रणाली, ड्रोन, चेहरा ओळखणे, सुरक्षा, पाळत ठेवणाऱ्या प्रणाली इत्यादींसारख्या ॲप्लिकेशन्ससाठी MIPI इंटरफेस हा एक आदर्श पर्याय आहे.

 

एमआयपीआय सीएसआय-२ इंटरफेस

MIPI CSI-2 (MIPI कॅमेरा सीरियल इंटरफेस दुसरी पिढी) हे एक उच्च-कार्यक्षम, किफायतशीर आणि वापरण्यास सोपे इंटरफेस आहे. MIPI CSI-2 चार इमेज डेटा लेनसह 10 Gb/s ची कमाल बँडविड्थ देते – प्रत्येक लेन 2.5 Gb/s पर्यंत डेटा हस्तांतरित करण्यास सक्षम आहे. MIPI CSI-2 हे USB 3.0 पेक्षा वेगवान आहे आणि 1080p ते 8K व त्यापुढील व्हिडिओ हाताळण्यासाठी यात एक विश्वसनीय प्रोटोकॉल आहे. याव्यतिरिक्त, कमी ओव्हरहेडमुळे, MIPI CSI-2 मध्ये अधिक निव्वळ इमेज बँडविड्थ आहे.

 

MIPI CSI-2 इंटरफेस त्याच्या मल्टी-कोअर प्रोसेसरमुळे CPU ची कमी संसाधने वापरतो. हा रास्पबेरी पाय आणि जेटसन नॅनोसाठी डीफॉल्ट कॅमेरा इंटरफेस आहे. रास्पबेरी पाय कॅमेरा मॉड्यूल V1 आणि V2 सुद्धा यावरच आधारित आहेत.

 

MIPI CSI-2 इंटरफेसच्या मर्यादा

जरी MIPI CSI एक शक्तिशाली आणि लोकप्रिय इंटरफेस असला तरी, त्यात काही मर्यादा आहेत. उदाहरणार्थ, MIPI कॅमेऱ्यांना काम करण्यासाठी अतिरिक्त ड्रायव्हर्सची आवश्यकता असते. याचा अर्थ असा की, जोपर्यंत एम्बेडेड सिस्टीम उत्पादक त्यासाठी विशेष प्रयत्न करत नाहीत, तोपर्यंत वेगवेगळ्या इमेज सेन्सर्ससाठी मर्यादित सपोर्ट उपलब्ध असतो!

 

MIPI चे फायदे:

DVP इंटरफेसच्या तुलनेत MIPI इंटरफेसमध्ये सिग्नल लाईन्सची संख्या कमी असते. हा एक कमी-व्होल्टेजचा डिफरेंशियल सिग्नल असल्यामुळे, त्यामुळे निर्माण होणारा व्यत्यय कमी असतो आणि व्यत्यय-प्रतिरोधक क्षमता देखील मजबूत असते. ८००W आणि त्यावरील सर्व उपकरणे MIPI इंटरफेस वापरतात. स्मार्टफोनचा कॅमेरा इंटरफेस MIPI वापरतो.

 

हे कसे काम करते?

सामान्यतः, व्हिजन सिस्टीममधील अल्ट्रा-कॉम्पॅक्ट बोर्ड MIPI CSI-2 ला सपोर्ट करतो आणि विविध प्रकारच्या इंटेलिजेंट सेन्सर सोल्यूशन्ससोबत काम करतो. शिवाय, तो अनेक वेगवेगळ्या CPU बोर्ड्ससोबत सुसंगत असतो.
MIPI CSI-2 हे ॲप्लिकेशन प्रोसेसर किंवा सिस्टम ऑन अ चिप (SoC) शी संवाद साधण्यासाठी MIPI D-PHY फिजिकल लेयरला समर्थन देते. याची अंमलबजावणी MIPI C-PHY℠ v2.0 किंवा MIPI D-PHY℠ v2.5 या दोन फिजिकल लेयर्सपैकी कोणत्याही एकावर केली जाऊ शकते. त्यामुळे, याची कार्यक्षमता लेन-स्केलेबल आहे.

MIPI कॅमेऱ्यामध्ये, कॅमेरा सेन्सर प्रतिमा कॅप्चर करून CSI-2 होस्टकडे पाठवतो. जेव्हा प्रतिमा पाठवली जाते, तेव्हा ती मेमरीमध्ये स्वतंत्र फ्रेम्सच्या स्वरूपात ठेवली जाते. प्रत्येक फ्रेम व्हर्च्युअल चॅनल्समधून पाठवली जाते. त्यानंतर प्रत्येक चॅनलला लाईन्समध्ये विभागले जाते – ज्या एका वेळी एक अशा पाठवल्या जातात. त्यामुळे, एकाच इमेज सेन्सरमधून संपूर्ण प्रतिमा पाठवणे शक्य होते – पण अनेक पिक्सेल स्ट्रीम्ससह.

MIPI CSI-2 संवादासाठी पॅकेट्सचा वापर करते, ज्यामध्ये डेटा फॉरमॅट आणि एरर करेक्शन कोड (ECC) कार्यक्षमता समाविष्ट असते. एक पॅकेट D-PHY लेयरमधून प्रवास करते आणि नंतर आवश्यक असलेल्या डेटा लेन्समध्ये विभागले जाते. D-PHY हाय-स्पीड मोडमध्ये कार्य करते आणि चॅनेलद्वारे पॅकेट प्राप्तकर्त्याकडे प्रसारित करते.

त्यानंतर, पॅकेट काढण्यासाठी आणि डीकोड करण्यासाठी CSI-2 रिसीव्हरला D-PHY फिजिकल लेअर पुरवला जातो. एका कार्यक्षम आणि कमी खर्चाच्या अंमलबजावणीद्वारे, ही प्रक्रिया CSI-2 डिव्हाइसपासून होस्टपर्यंत फ्रेम-दर-फ्रेम पुनरावृत्त केली जाते.

 

यूएसबी इंटरफेस

यूएसबी इंटरफेसहे सहसा दोन प्रणाली - कॅमेरा आणि पीसी - यांच्यातील दुवा म्हणून काम करते. हे त्याच्या प्लग-अँड-प्ले क्षमतेसाठी प्रसिद्ध असल्याने, यूएसबी इंटरफेस निवडल्यास तुम्ही तुमच्या एम्बेडेड व्हिजन इंटरफेससाठी लागणारा महागडा, दीर्घकाळ चालणारा विकास कालावधी आणि खर्च टाळू शकता. यूएसबी २.०, जी जुनी आवृत्ती आहे, तिच्यात लक्षणीय तांत्रिक मर्यादा आहेत. जसजसे तंत्रज्ञान मागे पडू लागते, तसतसे त्याचे अनेक घटक विसंगत बनतात. यूएसबी २.० इंटरफेसच्या मर्यादांवर मात करण्यासाठी यूएसबी ३.० आणि यूएसबी ३.१ जेन १ इंटरफेस सादर करण्यात आले.

यूएसबी ३.० इंटरफेस

USB 3.0 (आणि USB 3.1 Gen 1) इंटरफेस वेगवेगळ्या इंटरफेसच्या सकारात्मक वैशिष्ट्यांना एकत्र आणतो. यामध्ये प्लग-अँड-प्ले सुसंगतता आणि कमी CPU लोड यांचा समावेश आहे. USB 3.0 चे व्हिजन इंडस्ट्रियल स्टँडर्ड उच्च-रिझोल्यूशन आणि उच्च-गतीच्या कॅमेऱ्यांसाठी त्याची विश्वसनीयता देखील वाढवते.

यासाठी कमीत कमी अतिरिक्त हार्डवेअरची आवश्यकता असते आणि ते प्रति सेकंद ४० मेगाबाइट्स पर्यंतच्या कमी बँडविड्थला सपोर्ट करते. याची कमाल बँडविड्थ प्रति सेकंद ४८० मेगाबाइट्स आहे. हे USB 2.0 पेक्षा १० पट आणि GigE पेक्षा ४ पट अधिक वेगवान आहे! याच्या प्लग-अँड-प्ले क्षमतेमुळे एम्बेडेड व्हिजन डिव्हाइसेस सहजपणे बदलता येतात – ज्यामुळे खराब झालेला कॅमेरा बदलणे सोपे होते.

 

 

USB 3.0 इंटरफेसच्या मर्यादा

सर्वात मोठा तोटायूएसबी ३.०याचा एक तोटा म्हणजे तुम्ही उच्च-रिझोल्यूशन सेन्सर्सना जास्त वेगाने चालवू शकत नाही. दुसरा तोटा म्हणजे तुम्ही होस्ट प्रोसेसरपासून फक्त ५ मीटर अंतरापर्यंतच केबल वापरू शकता. जरी लांब केबल्स उपलब्ध असल्या तरी, त्या सर्वांना “बूस्टर्स” बसवलेले असतात. या केबल्स औद्योगिक कॅमेऱ्यांसोबत किती चांगल्या प्रकारे काम करतात, हे प्रत्येक स्वतंत्र प्रकरणानुसार तपासावे लागते.