MIPI ကင်မရာနှင့် USB ကင်မရာ
လွန်ခဲ့သောနှစ်အနည်းငယ်အတွင်း embedded vision သည် ခေတ်စားနေသောစကားလုံးမှ စက်မှုလုပ်ငန်း၊ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ၊ လက်လီရောင်းဝယ်ရေး၊ ဖျော်ဖြေရေးနှင့် စိုက်ပျိုးရေးကဏ္ဍများတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုသည့် နည်းပညာတစ်ခုအဖြစ် ပြောင်းလဲလာခဲ့သည်။ ၎င်း၏ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်၏ အဆင့်တိုင်းတွင် embedded vision သည် ရွေးချယ်နိုင်သော ကင်မရာ interface အရေအတွက် သိသိသာသာ တိုးတက်လာစေခဲ့သည်။ သို့သော် နည်းပညာတိုးတက်မှုများရှိသော်လည်း MIPI နှင့် USB interface များသည် embedded vision application အများစုအတွက် အသုံးအများဆုံး အမျိုးအစားနှစ်ခုအဖြစ် ရှိနေဆဲဖြစ်သည်။
MIPI အင်တာဖေ့စ်
MIPI (မိုဘိုင်းလုပ်ငန်း ပရိုဆက်ဆာ အင်တာဖေ့စ်) သည် မိုဘိုင်းအပလီကေးရှင်း ပရိုဆက်ဆာများအတွက် MIPI မဟာမိတ်အဖွဲ့မှ စတင်ခဲ့သော ပွင့်လင်းသောစံနှုန်းနှင့် သတ်မှတ်ချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။MIPI ကင်မရာမော်ဂျူးများမိုဘိုင်းဖုန်းများနှင့် တက်ဘလက်များတွင် အများအားဖြင့်တွေ့ရှိရပြီး pixel ၅ သန်းကျော်၏ မြင့်မားသော ရုပ်ထွက်အရည်အသွေးကို ပံ့ပိုးပေးသည်။ MIPI ကို MIPI DSI နှင့် MIPI CSI အဖြစ်ခွဲခြားထားပြီး ၎င်းတို့သည် ဗီဒီယိုပြသမှုနှင့် ဗီဒီယိုထည့်သွင်းမှုစံနှုန်းများနှင့် အသီးသီးကိုက်ညီသည်။ လက်ရှိတွင် MIPI ကင်မရာမော်ဂျူးများကို စမတ်ဖုန်းများ၊ မောင်းနှင်မှုမှတ်တမ်းတင်ကိရိယာများ၊ ဥပဒေစိုးမိုးရေးကင်မရာများ၊ မြင့်မားသော ရုပ်ထွက်မိုက်ခရိုကင်မရာများနှင့် ကွန်ရက်စောင့်ကြည့်ကင်မရာများကဲ့သို့သော အခြား embedded ထုတ်ကုန်များတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုကြသည်။
MIPI Display Serial Interface (MIPI DSI ®) သည် host processor နှင့် display module အကြားရှိ မြန်နှုန်းမြင့် serial interface ကို သတ်မှတ်ပေးသည်။ ဤ interface သည် ထုတ်လုပ်သူများအား pin အရေအတွက်ကို လျှော့ချပေးပြီး မတူညီသော ပေးသွင်းသူများအကြား လိုက်ဖက်ညီမှုကို ထိန်းသိမ်းပေးသည့်အပြင် မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်၊ ပါဝါသုံးစွဲမှုနည်းပါးခြင်းနှင့် လျှပ်စစ်သံလိုက်ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှု (EMI) နည်းပါးခြင်းအတွက် display များကို ပေါင်းစပ်နိုင်စေပါသည်။ ဒီဇိုင်နာများသည် လိုအပ်ချက်အများဆုံး ရုပ်ပုံနှင့် ဗီဒီယိုအခြေအနေများအတွက် တောက်ပသောအရောင်ပုံဖော်ခြင်းကို ပေးစွမ်းရန်နှင့် stereoscopic content ထုတ်လွှင့်မှုကို ပံ့ပိုးပေးရန် MIPI DSI ကို အသုံးပြုနိုင်သည်။
MIPI သည် ယနေ့ခေတ်ဈေးကွက်တွင် ကင်မရာများနှင့် host devices များအကြား point-to-point image နှင့် video ထုတ်လွှင့်မှုအတွက် အသုံးအများဆုံး interface ဖြစ်သည်။ ၎င်းကို MIPI ၏ အသုံးပြုရလွယ်ကူမှုနှင့် ကျယ်ပြန့်သော စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် application များကို ပံ့ပိုးပေးနိုင်စွမ်းတို့ကြောင့်ဟု ဆိုနိုင်သည်။ ၎င်းတွင် 1080p၊ 4K၊ 8K နှင့်အထက် ဗီဒီယိုနှင့် high-resolution imaging ကဲ့သို့သော အစွမ်းထက်သော features များပါရှိသည်။
MIPI interface သည် ခေါင်းတွင်တပ်ဆင်ထားသော virtual reality စက်ပစ္စည်းများ၊ smart traffic application များ၊ gesture recognition system များ၊ drone များ၊ facial recognition၊ လုံခြုံရေး၊ စောင့်ကြည့်ရေးစနစ်များ စသည်တို့ကဲ့သို့သော application များအတွက် အကောင်းဆုံးရွေးချယ်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။
MIPI CSI-2 အင်တာဖေ့စ်
MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) စံနှုန်းသည် မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်၊ ကုန်ကျစရိတ်သက်သာပြီး အသုံးပြုရလွယ်ကူသော interface တစ်ခုဖြစ်သည်။ MIPI CSI-2 သည် image data လမ်းကြောင်းလေးခုဖြင့် အများဆုံး 10 Gb/s bandwidth ကို ပေးဆောင်ပြီး လမ်းကြောင်းတစ်ခုစီတွင် 2.5 Gb/s အထိ data လွှဲပြောင်းနိုင်သည်။ MIPI CSI-2 သည် USB 3.0 ထက် ပိုမိုမြန်ဆန်ပြီး 1080p မှ 8K နှင့်အထက် ဗီဒီယိုများကို ကိုင်တွယ်ရန် ယုံကြည်စိတ်ချရသော protocol ရှိသည်။ ထို့အပြင်၊ overhead နည်းပါးခြင်းကြောင့် MIPI CSI-2 တွင် net image bandwidth ပိုမိုမြင့်မားသည်။
MIPI CSI-2 interface သည် multi-core processors များကြောင့် CPU မှ အရင်းအမြစ်အနည်းငယ်သာ အသုံးပြုသည်။ ၎င်းသည် Raspberry Pi နှင့် Jetson Nano အတွက် default camera interface ဖြစ်သည်။ Raspberry Pi ကင်မရာ module V1 နှင့် V2 တို့သည်လည်း ၎င်းအပေါ် အခြေခံထားသည်။
MIPI CSI-2 Interface ၏ ကန့်သတ်ချက်များ
MIPI CSI ဟာ အစွမ်းထက်ပြီး ရေပန်းစားတဲ့ interface တစ်ခုဖြစ်ပေမယ့် ကန့်သတ်ချက်အနည်းငယ်တော့ ရှိပါတယ်။ ဥပမာအားဖြင့် MIPI ကင်မရာတွေဟာ အလုပ်လုပ်ဖို့ အပို driver တွေအပေါ် မှီခိုနေရပါတယ်။ ဆိုလိုတာကတော့ embedded system ထုတ်လုပ်သူတွေက တကယ်ပဲ တွန်းအားပေးမှသာ မတူညီတဲ့ image sensor တွေအတွက် ပံ့ပိုးမှု အကန့်အသတ်ရှိပါတယ်။
MIPI ရဲ့ အားသာချက်တွေကတော့ -
MIPI interface မှာ DVP interface ထက် signal lines နည်းပါးပါတယ်။ low-voltage differential signal ဖြစ်တဲ့အတွက် interference နည်းပါးပြီး anti-interference ability လည်း အားကောင်းပါတယ်။ 800W နဲ့အထက်မှာ MIPI interface ကို အသုံးပြုပါတယ်။ စမတ်ဖုန်းကင်မရာ interface မှာ MIPI ကို အသုံးပြုပါတယ်။
ဘယ်လိုအလုပ်လုပ်လဲ။
ပုံမှန်အားဖြင့်၊ vision system ရှိ အလွန်သေးငယ်သော board သည် MIPI CSI-2 ကို ပံ့ပိုးပေးပြီး ဉာဏ်ရည်ထက်မြက်သော sensor solution အမျိုးမျိုးနှင့် အလုပ်လုပ်ပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ၎င်းသည် မတူညီသော CPU board များစွာနှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။
MIPI CSI-2 သည် MIPI D-PHY ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအလွှာကို အပလီကေးရှင်းပရိုဆက်ဆာ သို့မဟုတ် ချစ်ပ်ပေါ်ရှိစနစ် (SoC) သို့ ဆက်သွယ်ရန် ပံ့ပိုးပေးသည်။ ၎င်းကို ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအလွှာနှစ်ခုအနက် တစ်ခုခုတွင် အကောင်အထည်ဖော်နိုင်သည်- MIPI C-PHY℠ v2.0 သို့မဟုတ် MIPI D-PHY℠ v2.5။ ထို့ကြောင့် ၎င်း၏စွမ်းဆောင်ရည်သည် လမ်းကြောင်းအလိုက် တိုးချဲ့နိုင်သည်။
MIPI ကင်မရာတွင် ကင်မရာအာရုံခံကိရိယာသည် ရုပ်ပုံတစ်ခုကို ဖမ်းယူပြီး CSI-2 host သို့ ပေးပို့သည်။ ရုပ်ပုံကို ပေးပို့သောအခါ ၎င်းကို သီးခြား frame များအဖြစ် မှတ်ဉာဏ်တွင် ထားရှိသည်။ frame တစ်ခုချင်းစီကို virtual channel များမှတစ်ဆင့် ပေးပို့သည်။ ထို့နောက် channel တစ်ခုချင်းစီကို လိုင်းများအဖြစ် ပိုင်းခြားပြီး တစ်ကြိမ်လျှင် တစ်ခုစီ ပေးပို့သည်။ ထို့ကြောင့် ၎င်းသည် image sensor တစ်ခုတည်းမှ ရုပ်ပုံအပြည့်အစုံ ပေးပို့နိုင်သော်လည်း pixel stream များစွာဖြင့် ခွင့်ပြုသည်။
MIPI CSI-2 သည် data format နှင့် error correction code (ECC) လုပ်ဆောင်ချက်များပါဝင်သည့် ဆက်သွယ်ရေးအတွက် packets များကို အသုံးပြုသည်။ packet တစ်ခုသည် D-PHY အလွှာမှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းသွားပြီးနောက် လိုအပ်သော data လမ်းကြောင်းအရေအတွက်အဖြစ် ပိုင်းခြားသွားသည်။ D-PHY သည် မြန်နှုန်းမြင့်မုဒ်တွင် လုပ်ဆောင်ပြီး channel မှတစ်ဆင့် receiver သို့ packet ကို ပေးပို့သည်။
ထို့နောက် CSI-2 receiver ကို packet ကို extract လုပ်ပြီး decode လုပ်ရန် D-PHY physical layer ဖြင့် ပံ့ပိုးပေးသည်။ ထိရောက်ပြီး ကုန်ကျစရိတ်နည်းသော အကောင်အထည်ဖော်မှုဖြင့် CSI-2 device မှ host သို့ frame တစ်ခုချင်းစီ ထပ်ခါတလဲလဲ လုပ်ဆောင်သည်။
USB အင်တာဖေ့စ်
ထိုUSB အင်တာဖေ့စ်ကင်မရာနှင့် PC ဟူသော စနစ်နှစ်ခုကြားတွင် ချိတ်ဆက်ပေးသည့်နေရာအဖြစ် ဆောင်ရွက်လေ့ရှိသည်။ ၎င်း၏ plug-and-play စွမ်းရည်များကြောင့် လူသိများသောကြောင့် USB interface ကိုရွေးချယ်ခြင်းသည် သင်၏ embedded vision interface အတွက် စျေးကြီးပြီး အချိန်ကြာမြင့်သော ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအချိန်နှင့် ကုန်ကျစရိတ်များကို နှုတ်ဆက်နိုင်သည်ဟု ဆိုလိုသည်။ ဗားရှင်းအဟောင်း USB 2.0 တွင် သိသာထင်ရှားသော နည်းပညာဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များရှိသည်။ နည်းပညာ လျော့နည်းလာသည်နှင့်အမျှ ၎င်း၏ အစိတ်အပိုင်းအတော်များများသည် သဟဇာတမဖြစ်တော့ပါ။ USB 3.0 နှင့် USB 3.1 Gen 1 interfaces များကို USB 2.0 Interface ၏ ကန့်သတ်ချက်များကို ကျော်လွှားရန် မိတ်ဆက်ခဲ့သည်။
USB 3.0 (နှင့် USB 3.1 Gen 1) အင်တာဖေ့စ်သည် အင်တာဖေ့စ်အမျိုးမျိုး၏ အပြုသဘောဆောင်သော အင်္ဂါရပ်များကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ ၎င်းတို့တွင် plug-and-play လိုက်ဖက်ညီမှုနှင့် CPU ဝန်နည်းပါးမှုတို့ ပါဝင်သည်။ USB 3.0 ၏ vision industrial စံနှုန်းသည် မြင့်မားသော ရုပ်ထွက်အရည်အသွေးနှင့် မြန်နှုန်းမြင့် ကင်မရာများအတွက် ၎င်း၏ ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကိုလည်း မြှင့်တင်ပေးသည်။
၎င်းသည် အပို hardware အနည်းငယ်သာ လိုအပ်ပြီး bandwidth နည်းပါးစွာ ပံ့ပိုးပေးသည် - တစ်စက္ကန့်လျှင် ၄၀ မဂ္ဂါဘိုက်အထိ။ ၎င်းတွင် တစ်စက္ကန့်လျှင် အများဆုံး ၄၈၀ မဂ္ဂါဘိုက် bandwidth ရှိသည်။ ၎င်းသည် USB 2.0 ထက် ၁၀ ဆ ပိုမြန်ပြီး GigE ထက် ၄ ဆ ပိုမြန်သည်။ ၎င်း၏ plug-and-play စွမ်းရည်များကြောင့် embedded vision devices များကို အလွယ်တကူ လဲလှယ်နိုင်ပြီး ပျက်စီးနေသော ကင်မရာကို အစားထိုးရန် လွယ်ကူစေသည်။
USB 3.0 Interface ရဲ့ ကန့်သတ်ချက်များ
အကြီးမားဆုံး အားနည်းချက်ကတော့USB 3.0interface ကတော့ high-resolution sensor တွေကို မြန်နှုန်းမြင့်နဲ့ run လို့မရပါဘူး။ နောက်ထပ်အားနည်းချက်တစ်ခုကတော့ host processor ကနေ မီတာ ၅ အကွာအဝေးအထိသာ cable ကိုသုံးလို့ရတာပါပဲ။ ပိုရှည်တဲ့ cable တွေရနိုင်ပေမယ့် အားလုံးမှာ “boosters” တွေတပ်ဆင်ထားပါတယ်။ ဒီ cable တွေက industrial camera တွေနဲ့ ဘယ်လောက်ကောင်းကောင်းအလုပ်လုပ်လဲဆိုတာကို case တစ်ခုချင်းစီအတွက် စစ်ဆေးရပါမယ်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၃ ခုနှစ်၊ မတ်လ ၂၂ ရက်
