MIPI కెమెరా vs USB కెమెరా
గత కొన్ని సంవత్సరాలుగా, ఎంబెడెడ్ విజన్ అనేది ఒక ఆర్భాటపు పదం నుండి పారిశ్రామిక, వైద్య, రిటైల్, వినోద, మరియు వ్యవసాయ రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడే సాంకేతికతగా పరిణామం చెందింది. దాని పరిణామంలోని ప్రతి దశలోనూ, ఎంచుకోవడానికి అందుబాటులో ఉన్న కెమెరా ఇంటర్ఫేస్ల సంఖ్యలో గణనీయమైన వృద్ధిని ఎంబెడెడ్ విజన్ సాధించింది. అయినప్పటికీ, సాంకేతిక పురోగతులు ఉన్నప్పటికీ, చాలా వరకు ఎంబెడెడ్ విజన్ అప్లికేషన్ల కోసం MIPI మరియు USB ఇంటర్ఫేస్లు అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన రెండు రకాలుగా నిలిచిపోయాయి.
MIPI ఇంటర్ఫేస్
MIPI (మొబైల్ ఇండస్ట్రీ ప్రాసెసర్ ఇంటర్ఫేస్) అనేది మొబైల్ అప్లికేషన్ ప్రాసెసర్ల కోసం MIPI అలయన్స్ ద్వారా ప్రారంభించబడిన ఒక ఓపెన్ స్టాండర్డ్ మరియు స్పెసిఫికేషన్.MIPI కెమెరా మాడ్యూల్స్ఇవి సాధారణంగా మొబైల్ ఫోన్లు మరియు టాబ్లెట్లలో కనిపిస్తాయి, మరియు 5 మిలియన్ పిక్సెల్ల కంటే ఎక్కువ హై-డెఫినిషన్ రిజల్యూషన్లకు మద్దతు ఇస్తాయి. MIPIని MIPI DSI మరియు MIPI CSIగా విభజించారు, ఇవి వరుసగా వీడియో డిస్ప్లే మరియు వీడియో ఇన్పుట్ ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి. ప్రస్తుతం, MIPI కెమెరా మాడ్యూల్స్ స్మార్ట్ఫోన్లు, డ్రైవింగ్ రికార్డర్లు, లా ఎన్ఫోర్స్మెంట్ కెమెరాలు, హై-డెఫినిషన్ మైక్రో కెమెరాలు మరియు నెట్వర్క్ నిఘా కెమెరాల వంటి ఇతర ఎంబెడెడ్ ఉత్పత్తులలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.
MIPI డిస్ప్లే సీరియల్ ఇంటర్ఫేస్ (MIPI DSI ® ) అనేది హోస్ట్ ప్రాసెసర్ మరియు డిస్ప్లే మాడ్యూల్ మధ్య ఒక హై-స్పీడ్ సీరియల్ ఇంటర్ఫేస్ను నిర్వచిస్తుంది. ఈ ఇంటర్ఫేస్, పిన్ల సంఖ్యను తగ్గిస్తూ మరియు విభిన్న సరఫరాదారుల మధ్య అనుకూలతను కొనసాగిస్తూ, అధిక పనితీరు, తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం మరియు తక్కువ విద్యుదయస్కాంత జోక్యం (EMI) కోసం డిస్ప్లేలను ఏకీకృతం చేయడానికి తయారీదారులకు వీలు కల్పిస్తుంది. అత్యంత క్లిష్టమైన ఇమేజ్ మరియు వీడియో దృశ్యాల కోసం అద్భుతమైన రంగుల రెండరింగ్ను అందించడానికి మరియు స్టీరియోస్కోపిక్ కంటెంట్ ప్రసారానికి మద్దతు ఇవ్వడానికి డిజైనర్లు MIPI DSIని ఉపయోగించవచ్చు.
కెమెరాలు మరియు హోస్ట్ పరికరాల మధ్య పాయింట్-టు-పాయింట్ ఇమేజ్ మరియు వీడియో ప్రసారం కోసం నేటి మార్కెట్లో MIPI అత్యంత సాధారణంగా ఉపయోగించే ఇంటర్ఫేస్. MIPIని ఉపయోగించడం సులభంగా ఉండటం మరియు విస్తృత శ్రేణి అధిక-పనితీరు గల అప్లికేషన్లకు మద్దతు ఇవ్వగల సామర్థ్యం దీనికి కారణం. ఇది 1080p, 4K, 8K మరియు అంతకంటే ఎక్కువ వీడియో మరియు అధిక-రిజల్యూషన్ ఇమేజింగ్ వంటి శక్తివంతమైన ఫీచర్లతో కూడా వస్తుంది.
హెడ్-మౌంటెడ్ వర్చువల్ రియాలిటీ పరికరాలు, స్మార్ట్ ట్రాఫిక్ అప్లికేషన్లు, సంజ్ఞల గుర్తింపు వ్యవస్థలు, డ్రోన్లు, ముఖ గుర్తింపు, భద్రత, నిఘా వ్యవస్థలు మొదలైన అప్లికేషన్లకు MIPI ఇంటర్ఫేస్ ఒక ఆదర్శవంతమైన ఎంపిక.
MIPI CSI-2 ఇంటర్ఫేస్
MIPI CSI-2 (MIPI కెమెరా సీరియల్ ఇంటర్ఫేస్ 2వ తరం) ప్రమాణం అనేది అధిక పనితీరు గల, తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన మరియు ఉపయోగించడానికి సులభమైన ఇంటర్ఫేస్. MIPI CSI-2 నాలుగు ఇమేజ్ డేటా లేన్లతో 10 Gb/s గరిష్ట బ్యాండ్విడ్త్ను అందిస్తుంది – ప్రతి లేన్ 2.5 Gb/s వరకు డేటాను బదిలీ చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. MIPI CSI-2, USB 3.0 కంటే వేగవంతమైనది మరియు 1080p నుండి 8K మరియు అంతకంటే ఎక్కువ వీడియోను నిర్వహించడానికి నమ్మకమైన ప్రోటోకాల్ను కలిగి ఉంది. అదనంగా, దాని తక్కువ ఓవర్హెడ్ కారణంగా, MIPI CSI-2 అధిక నికర ఇమేజ్ బ్యాండ్విడ్త్ను కలిగి ఉంది.
MIPI CSI-2 ఇంటర్ఫేస్ దాని మల్టీ-కోర్ ప్రాసెసర్ల కారణంగా CPU నుండి తక్కువ వనరులను ఉపయోగిస్తుంది. ఇది రాస్ప్బెర్రీ పై మరియు జెట్సన్ నానోలకు డిఫాల్ట్ కెమెరా ఇంటర్ఫేస్. రాస్ప్బెర్రీ పై కెమెరా మాడ్యూల్ V1 మరియు V2 కూడా దీనిపైనే ఆధారపడి ఉంటాయి.
MIPI CSI-2 ఇంటర్ఫేస్ యొక్క పరిమితులు
MIPI CSI ఒక శక్తివంతమైన మరియు జనాదరణ పొందిన ఇంటర్ఫేస్ అయినప్పటికీ, దీనికి కొన్ని పరిమితులు ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు, MIPI కెమెరాలు పనిచేయడానికి అదనపు డ్రైవర్లపై ఆధారపడతాయి. దీని అర్థం, ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్ తయారీదారులు దీని కోసం నిజంగా ఒత్తిడి చేస్తే తప్ప, విభిన్న ఇమేజ్ సెన్సార్లకు పరిమిత మద్దతు మాత్రమే ఉంటుంది!
MIPI యొక్క ప్రయోజనాలు:
DVP ఇంటర్ఫేస్ కంటే MIPI ఇంటర్ఫేస్లో సిగ్నల్ లైన్లు తక్కువగా ఉంటాయి. ఇది తక్కువ-వోల్టేజ్ డిఫరెన్షియల్ సిగ్నల్ కాబట్టి, దీనివల్ల ఉత్పన్నమయ్యే అంతరాయం తక్కువగా ఉంటుంది మరియు అంతరాయ నిరోధక సామర్థ్యం కూడా బలంగా ఉంటుంది. 800W మరియు అంతకంటే ఎక్కువ ఉన్నవన్నీ MIPI ఇంటర్ఫేస్ను ఉపయోగిస్తాయి. స్మార్ట్ఫోన్ కెమెరా ఇంటర్ఫేస్ MIPIని ఉపయోగిస్తుంది.
ఇది ఎలా పనిచేస్తుంది?
సాధారణంగా, విజన్ సిస్టమ్లోని అల్ట్రా-కాంపాక్ట్ బోర్డ్ MIPI CSI-2కు మద్దతు ఇస్తుంది మరియు అనేక రకాల ఇంటెలిజెంట్ సెన్సార్ సొల్యూషన్లతో పనిచేస్తుంది. అంతేకాకుండా, ఇది అనేక విభిన్న CPU బోర్డులతో అనుకూలంగా ఉంటుంది.
MIPI CSI-2, అప్లికేషన్ ప్రాసెసర్ లేదా సిస్టమ్ ఆన్ ఎ చిప్ (SoC)తో కమ్యూనికేట్ చేయడానికి MIPI D-PHY ఫిజికల్ లేయర్కు మద్దతు ఇస్తుంది. దీనిని MIPI C-PHY℠ v2.0 లేదా MIPI D-PHY℠ v2.5 అనే రెండు ఫిజికల్ లేయర్లలో దేనిపైనైనా అమలు చేయవచ్చు. అందువల్ల, దీని పనితీరు లేన్-స్కేలబుల్గా ఉంటుంది.
MIPI కెమెరాలో, కెమెరా సెన్సార్ ఒక చిత్రాన్ని సంగ్రహించి CSI-2 హోస్ట్కు ప్రసారం చేస్తుంది. చిత్రం ప్రసారం చేయబడినప్పుడు, అది వ్యక్తిగత ఫ్రేమ్లుగా మెమరీలో ఉంచబడుతుంది. ప్రతి ఫ్రేమ్ వర్చువల్ ఛానెల్ల ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుంది. ఆ తర్వాత ప్రతి ఛానెల్ లైన్లుగా విభజించబడి, ఒకదాని తర్వాత ఒకటిగా ప్రసారం చేయబడుతుంది. అందువల్ల, ఇది ఒకే ఇమేజ్ సెన్సార్ నుండి పూర్తి చిత్ర ప్రసారాన్ని అనుమతిస్తుంది – కానీ బహుళ పిక్సెల్ స్ట్రీమ్లతో.
MIPI CSI-2 కమ్యూనికేషన్ కోసం డేటా ఫార్మాట్ మరియు ఎర్రర్ కరెక్షన్ కోడ్ (ECC) ఫంక్షనాలిటీని కలిగి ఉన్న ప్యాకెట్లను ఉపయోగిస్తుంది. ఒకే ప్యాకెట్ D-PHY లేయర్ గుండా ప్రయాణించి, ఆపై అవసరమైన సంఖ్యలో డేటా లేన్లుగా విభజించబడుతుంది. D-PHY హై-స్పీడ్ మోడ్లో పనిచేస్తూ, ఛానల్ ద్వారా ప్యాకెట్ను రిసీవర్కు ప్రసారం చేస్తుంది.
ఆ తర్వాత, ప్యాకెట్ను సంగ్రహించి, డీకోడ్ చేయడానికి CSI-2 రిసీవర్కు D-PHY ఫిజికల్ లేయర్ అందించబడుతుంది. సమర్థవంతమైన మరియు తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన అమలు ద్వారా, ఈ ప్రక్రియ CSI-2 పరికరం నుండి హోస్ట్ వరకు ఫ్రేమ్ వారీగా పునరావృతమవుతుంది.
USB ఇంటర్ఫేస్
దిUSB ఇంటర్ఫేస్ఇది కెమెరా మరియు PC అనే రెండు సిస్టమ్ల మధ్య వారధిగా పనిచేస్తుంది. ఇది ప్లగ్-అండ్-ప్లే సామర్థ్యాలకు ప్రసిద్ధి చెందినందున, USB ఇంటర్ఫేస్ను ఎంచుకోవడం ద్వారా మీ ఎంబెడెడ్ విజన్ ఇంటర్ఫేస్ కోసం అయ్యే ఖరీదైన, సుదీర్ఘమైన అభివృద్ధి సమయాలకు మరియు ఖర్చులకు మీరు వీడ్కోలు చెప్పవచ్చు. పాత వెర్షన్ అయిన USB 2.0కి గణనీయమైన సాంకేతిక పరిమితులు ఉన్నాయి. సాంకేతికత క్షీణించడం ప్రారంభమైన కొద్దీ, దానిలోని అనేక భాగాలు అనుకూలతను కోల్పోయాయి. USB 2.0 ఇంటర్ఫేస్ యొక్క పరిమితులను అధిగమించడానికి USB 3.0 మరియు USB 3.1 Gen 1 ఇంటర్ఫేస్లు విడుదల చేయబడ్డాయి.
USB 3.0 (మరియు USB 3.1 Gen 1) ఇంటర్ఫేస్ వివిధ ఇంటర్ఫేస్ల యొక్క సానుకూల లక్షణాలను మిళితం చేస్తుంది. వీటిలో ప్లగ్-అండ్-ప్లే అనుకూలత మరియు తక్కువ CPU లోడ్ ఉన్నాయి. USB 3.0 యొక్క విజన్ ఇండస్ట్రియల్ స్టాండర్డ్, అధిక రిజల్యూషన్ మరియు అధిక వేగం గల కెమెరాల కోసం దీని విశ్వసనీయతను కూడా పెంచుతుంది.
దీనికి అతి తక్కువ అదనపు హార్డ్వేర్ అవసరం మరియు ఇది సెకనుకు 40 మెగాబైట్ల వరకు తక్కువ బ్యాండ్విడ్త్కు మద్దతు ఇస్తుంది. దీని గరిష్ట బ్యాండ్విడ్త్ సెకనుకు 480 మెగాబైట్లు. ఇది USB 2.0 కంటే 10 రెట్లు మరియు GigE కంటే 4 రెట్లు వేగవంతమైనది! దీని ప్లగ్-అండ్-ప్లే సామర్థ్యాలు, ఎంబెడెడ్ విజన్ పరికరాలను సులభంగా మార్చుకోవడానికి వీలు కల్పిస్తాయి – తద్వారా పాడైపోయిన కెమెరాను భర్తీ చేయడం సులభం అవుతుంది.
USB 3.0 ఇంటర్ఫేస్ యొక్క పరిమితులు
అతిపెద్ద ప్రతికూలతUSB 3.0ఇంటర్ఫేస్లో ఉన్న ఒక లోపం ఏమిటంటే, మీరు అధిక రిజల్యూషన్ సెన్సార్లను అధిక వేగంతో నడపలేరు. మరో ప్రతికూలత ఏమిటంటే, మీరు హోస్ట్ ప్రాసెసర్ నుండి 5 మీటర్ల దూరం వరకు మాత్రమే కేబుల్ను ఉపయోగించగలరు. పొడవైన కేబుళ్లు అందుబాటులో ఉన్నప్పటికీ, వాటన్నింటికీ “బూస్టర్లు” అమర్చబడి ఉంటాయి. ఈ కేబుళ్లు పారిశ్రామిక కెమెరాలతో ఎంత బాగా కలిసి పనిచేస్తాయో ప్రతి ఒక్క సందర్భంలోనూ తనిఖీ చేయాల్సి ఉంటుంది.
పోస్ట్ చేసిన సమయం: మార్చి-22-2023
