एमआईपीआई क्या है और यह एंबेडेड विजन पर हावी क्यों है?
एमआईपीआई (मोबाइल इंडस्ट्री प्रोसेसर इंटरफ़ेस) एमआईपीआई एलायंस द्वारा परिभाषित इंटरफ़ेस विनिर्देशों का एक सेट है, जो मोबाइल और मोबाइल प्रभावित उपकरणों पर केंद्रित एक वैश्विक संगठन है। आज, MIPI स्मार्टफोन, टैबलेट, औद्योगिक IoT, रोबोटिक्स, ड्रोन, वियरेबल्स और ऑटोमोटिव सिस्टम में कैमरा और डिस्प्ले कनेक्शन के लिए वास्तविक मानक बन गया है।
इसकी कई विशिष्टताओं में से,एमआईपीआई सीएसआई-2(कैमरा सीरियल इंटरफ़ेस 2) एम्बेडेड कैमरा समाधानों के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह छवि सेंसर/कैमरों और होस्ट प्रोसेसर के बीच उच्च गति लिंक के रूप में कार्य करता है, न्यूनतम शक्ति और फ़ुटप्रिंट के साथ उच्च {{3}रिज़ॉल्यूशन, उच्च {{4}फ़्रेम{5}रेट वीडियो और स्थिर छवि कैप्चर का समर्थन करता है।
एमआईपीआई सीएसआई-2 के मुख्य लाभ
- बेहद कम बिजली की खपत, बैटरी से चलने वाले और कॉम्पैक्ट किनारे वाले उपकरणों के लिए आदर्श
- 2K/4K वीडियो और उच्च{2}}रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग के लिए उच्च डेटा थ्रूपुट
- कॉम्पैक्ट पिन गिनती और वायरिंग, पीसीबी और मैकेनिकल डिज़ाइन को सरल बनाना
- परिपक्व पारिस्थितिकी तंत्र और व्यापक चिप समर्थन
एमआईपीआई सीएसआई-2 की मुख्य तकनीकी विशेषताएं
हार्डवेयर और सिस्टम डिज़ाइन परिप्रेक्ष्य से, एमआईपीआई सीएसआई-2 अच्छी तरह से परिभाषित प्रदर्शन और स्केलेबिलिटी प्रदान करता है:
- प्रति लेन डेटा दरें तक1.5 जीबीपीएसउच्च-स्पीड मोड में
- स्केलेबल लेन कॉन्फ़िगरेशन: आमतौर पर 2 डेटा लेन + 1 क्लॉक लेन, या 4 डेटा लेन + 1 क्लॉक लेन
- सेंसर कॉन्फ़िगरेशन, एक्सपोज़र, श्वेत संतुलन और लाभ के लिए I²C-आधारित नियंत्रण चैनल
- सीधे, उच्च -स्पीड सीरियल कनेक्शन से कम विलंबता
- RAW, RGB, YUV, JPEG और अन्य औद्योगिक प्रारूपों के लिए मूल समर्थन
ये विशेषताएं एमआईपीआई सीएसआई-2 को सामान्य यूएसबी या ईथरनेट कैमरों की तुलना में पेशेवर दृष्टि अनुप्रयोगों के लिए कहीं अधिक उपयुक्त बनाती हैं, खासकर जहां विलंबता, शक्ति और आकार मायने रखते हैं।
एंबेडेड सिस्टम पर एमआईपीआई एकीकरण आवश्यकताएँ
यूएसबी कैमरे (जो मानक यूवीसी ड्राइवर का उपयोग करते हैं) या आईपी कैमरे (जो आरटीएसपी और नेटवर्क प्रोटोकॉल का उपयोग करते हैं) के विपरीत, एमआईपीआई सेंसर और कैमरे की आवश्यकता होती हैकस्टम, सेंसर-विशिष्ट ड्राइवरवीडियो कैप्चर करने, स्ट्रीम करने और नियंत्रित करने के लिए।
SCAILX जैसे Linux आधारित एम्बेडेड सिस्टम पर, MIPI कैमरा एकीकरण निर्भर करता हैVideo4Linux (V4L2)फ्रेमवर्क-ऑडियो और वीडियो उपकरणों के लिए मानक कर्नेल सबसिस्टम। जबकि V4L2 एक सामान्य एपीआई प्रदान करता है, एमआईपीआई सभी ड्राइवरों के लिए उपयुक्त एक आकार नहीं प्रदान करता है; प्रत्येक सेंसर को इसके लिए एक समर्पित ड्राइवर की आवश्यकता होती है:
- उच्च गति वाले MIPI डेटा पैकेट प्राप्त करें और उन्हें पार्स करें
- पैकेटों को प्रयोग करने योग्य वीडियो फ्रेम में परिवर्तित करें
- फ़्रेम बफ़रिंग और मेमोरी प्रबंधित करें
- I²C पर नियंत्रण संकेतों का संचार करें
हार्डवेयर पक्ष से, एकीकरण के लिए आवश्यक है:
- होस्ट प्रोसेसर पर एक देशी एमआईपीआई सीएसआई-2 पोर्ट
- परिरक्षित लचीली केबलें, आमतौर पर सीमित होती हैं<40 cmसिग्नल अखंडता के लिए
- सेंसर और प्रोसेसर के बीच सटीक लेन मैपिंग, टाइमिंग और इलेक्ट्रिकल मिलान
रॉ सेंसर बनाम आईएसपी-आधारित कैमरे: व्यावहारिक एकीकरण विकल्प
एमआईपीआई कैमरा डिज़ाइन में एक बड़ा अंतर यह है कि सेंसर आउटपुट देता है या नहींरॉ डेटाया एक के माध्यम से संसाधित छवि डेटाआईएसपी (इमेज सिग्नल प्रोसेसर).
RAW आउटपुट सेंसर शुद्ध बायर पैटर्न पिक्सेल डेटा प्रदान करते हैं, जिसे सीधे V4L2 द्वारा डिकोड नहीं किया जा सकता है। उन्हें डेमोसैसिंग, डीनोइज़िंग, शार्पनिंग, ऑटो एक्सपोज़र और व्हाइट बैलेंस करने के लिए आईएसपी की आवश्यकता होती है। यह ISP हो सकता है:
- कैमरा मॉड्यूल पर एकीकृत (हार्डवेयर आईएसपी)
- सॉफ़्टवेयर में कार्यान्वित या होस्ट प्रोसेसर में एम्बेडेड
इसके विपरीत, अंतर्निर्मित ISP वाले सेंसर (जैसे कि ओमनीविज़न OV5640{{6%)AF) या देशी V4L2 समर्थन वाले मॉडल (जैसे ओमनीविज़न OS08A20) एकीकरण को नाटकीय रूप से सरल बनाते हैं-अक्सर केवल एक मानक V4L2 ड्राइवर की आवश्यकता होती है।
वास्तविक परियोजनाओं में, दोनों पथ स्थिर, उच्च गुणवत्ता वाले आउटपुट प्राप्त करने के लिए सावधानीपूर्वक आईएसपी ट्यूनिंग और ड्राइवर विकास की मांग करते हैं।
SCAILX प्लेटफ़ॉर्म: MIPI कैमरों के लिए मूल समर्थन
SCAILX एज AI प्लेटफॉर्म NXP i.MX 8M प्लस प्रोसेसर का लाभ उठाता है, जिसमें डुअल फीचर है4-लेन एमआईपीआई सीएसआई-2 पोर्ट, कैमरा नियंत्रण के लिए समर्पित I²C, पावर और GPIO के साथ। यह हार्डवेयर फाउंडेशन विश्वसनीय, उच्च प्रदर्शन वाले MIPI एकीकरण को सक्षम बनाता है।
SCAILX पर समर्थित कैमरा प्रकार
1. SCAILX-2GS234-xY बोर्ड कैमरा
SCAILX के लिए ऑनबोर्ड ISP और कस्टम V4L2 ड्राइवर के साथ ऑनसेमी AR0234 ग्लोबल शटर सेंसर पर आधारित, उच्च गति मोशन कैप्चर और औद्योगिक निरीक्षण के लिए आदर्श।
2. Sony FCB-EV9500M ब्लॉक ज़ूम कैमरा
पेशेवर पीटीजेड और ज़ूम अनुप्रयोगों के लिए प्रत्यक्ष एमआईपीआई आउटपुट
3. LVDS-से-MIPI कनवर्टर समर्थनएक वैकल्पिक विस्तार बोर्ड वीडियोलॉजी, सोनी, टैम्रॉन और अन्य औद्योगिक ब्रांडों के एलवीडीएस आउटपुट ज़ूम कैमरों के साथ संगतता को सक्षम बनाता है, जिससे कैमरे की पसंद में काफी विस्तार होता है।
निष्कर्ष
MIPI CSI-2 पेशेवर एज विज़न सिस्टम के लिए इष्टतम इंटरफ़ेस है, जो गति, शक्ति, आकार और विलंबता को संतुलित करता है। SCAILX AI प्लेटफ़ॉर्म के मूल दोहरे MIPI पोर्ट, i.MX 8M प्लस प्रोसेसिंग और मॉड्यूलर हार्डवेयर डिज़ाइन वैश्विक शटर सेंसर, ज़ूम कैमरा और कस्टम औद्योगिक मॉड्यूल को एकीकृत करने के लिए एक मजबूत आधार प्रदान करते हैं।
सफल एमआईपीआई एकीकरण तीन स्तंभों पर निर्भर करता है:
- सटीक हार्डवेयर लेन और टाइमिंग डिज़ाइन
- स्थिर, सेंसर-विशिष्ट V4L2 ड्राइवर विकास
- छवि गुणवत्ता के लिए उचित आईएसपी ट्यूनिंग
इनके साथ, SCAILX औद्योगिक स्वचालन, रोबोटिक्स, खुदरा और स्मार्ट सिटी अनुप्रयोगों में एआई अनुमान के लिए विश्वसनीय, उच्च प्रदर्शन विज़न इनपुट प्रदान करता है।
