Tamil
MIPI பல கேமரா அமைப்புகள்: முக்கிய வடிவமைப்பு சவால்களை மற்றும் நடைமுறை தீர்வுகளை புரிந்துகொள்வது
2025.11.27 துருக
பல கேமரா அமைப்புகள் ஸ்மார்ட்போன்கள், வாகன ADAS, AR/VR ஹெட்செட்கள் மற்றும் தொழில்துறை ஆய்வு கருவிகள் ஆகியவற்றில் பரவலாக உள்ளதால், பயனர் அனுபவங்கள் மற்றும் செயல்பாட்டு திறன் மறுபடியும் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த அமைப்புகளின் மையத்தில் MIPI (மொபைல் இன்டஸ்ட்ரி புரொசஸர் இன்டர்ஃபேஸ்) தரநிலையான MIPI CSI-2 உள்ளது, இது படங்களைப் பிடிக்கும் சென்சார்களுக்கும் பயன்பாட்டு புரொசஸர்களுக்கும் இடையில் உயர் வேகம், குறைந்த சக்தி தரவுகளைப் பரிமாற்றம் செய்ய உதவுகிறது. இருப்பினும், கேமரா எண்ணிக்கைகள் (ஸ்மார்ட்போன்களில் 2-3 முதல் மேம்பட்ட வாகனங்களில் 8+ வரை) அதிகரிக்கும் போது மற்றும் சென்சார்களின் பல்வேறு தன்மைகள் (RGB, IR, LiDAR மற்றும் ரேடார்களை இணைத்து) விரிவடைகின்றன, பொறியாளர்கள் அடிப்படையான இணைப்புகளைத் தாண்டி முன்னணி வடிவமைப்பு சவால்களை எதிர்கொள்கிறார்கள்.
இந்த கட்டுரை மிகவும் முக்கியமான சவால்களை ஆராய்கிறதுMIPI பல கேமரா அமைப்புவடிவமைப்பு, தொழில்துறை தரவுகள், தரநிலைகள் வளர்ச்சிகள் மற்றும் உண்மையான உலக செயல்பாடுகள் மூலம் ஆதரிக்கப்படுகிறது. நீங்கள் ஒரு முன்னணி ஸ்மார்ட்போனை மேம்படுத்துகிறீர்களா அல்லது ஒரு உறுதியான வாகன பார்வை அமைப்பை உருவாக்குகிறீர்களா, இந்த தடைகளை புரிந்துகொள்வது நம்பகமான, உயர் செயல்திறன் கொண்ட தயாரிப்புகளை வழங்குவதற்கு முக்கியமாகும்.
1. மாறுபட்ட சென்சார் ஒருங்கிணைப்பு: மாறுபட்ட தரவுப் பாய்களை இணைத்தல்
பல கேமரா வடிவமைப்பில் மிக முக்கியமான மாற்றங்களில் ஒன்று ஒரே மாதிரியான (ஒத்த) சென்சார்களிலிருந்து வேறுபட்ட முறைமைகளை இணைக்கும் heterogeneous அடுக்குகளுக்கு மாறுதல் ஆகும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு AR தலைக்கவசம் ஒரு உயர் தீர்மான RGB கேமரா, இயக்கங்களை அடையாளம் காண்பதற்கான குறைந்த சக்தி IR சென்சார் மற்றும் ஒரு ஆழம் சென்சாரை ஒருங்கிணைக்கலாம் - ஒவ்வொன்றும் தனித்துவமான கட்டம் வீதங்கள், தீர்மானங்கள் மற்றும் தரவுப் வடிவங்களை கொண்டுள்ளது. ஒரு தொழில்துறை PCB ஆய்வு நிலையம் குறிப்பிட்ட கூறுகளை இலக்கு வைத்து பல உயர் பெருக்கம் சென்சார்களுடன் ஒரு பரந்த கோண மேலோட்ட கேமராவை இணைக்கலாம்.
மைய சவால்
மாறுபட்ட சென்சார்கள் வெவ்வேறு கடிகார டொமைன்களில் செயல்படுகின்றன, மாறுபட்ட பாண்ட்விட்த் தேவைகளுடன் (எடுத்துக்காட்டாக, 30fps இல் 4K RGB மற்றும் 60fps இல் VGA IR) மற்றும் பேக்கெட் கட்டமைப்புகளை உருவாக்குகின்றன. பாரம்பரிய ஒத்திசைவு முறைகள் இங்கு தோல்வியுறுகின்றன: நீங்கள் ஒத்திசைவு இல்லாத ஃபிரேம் வீதங்கள் அல்லது தீர்மானங்களுடன் உள்ள சென்சார்களிடமிருந்து ஸ்ட்ரீம்களை எளிதாக இணைக்க முடியாது. இது வரையறுக்கப்பட்ட I/O பின்களுடன் உள்ள SoC களில் தடைகளை உருவாக்குகிறது, ஏனெனில் ஒவ்வொரு சென்சாரும் ஒரு தனித்துவமான உடல் சேனலை தேவைப்படும்.
ஏன் இது முக்கியம்
MIPI கூட்டமைப்பின் ஆராய்ச்சிக்கு ஏற்ப, 2026 ஆம் ஆண்டிற்குள் அடுத்த தலைமுறை பார்வை அமைப்புகளில் 78% மூன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மாறுபட்ட சென்சார்களை ஒருங்கிணைக்கும். திறமையான ஒருங்கிணைப்பின்மையால், அமைப்புகள் தாமதம் அதிகரிப்பு, தரவின இழப்பு மற்றும் சென்சார் இணைப்பு குறைபாடுகளை அனுபவிக்கின்றன - தன்னிச்சையாக இயக்குதல் அல்லது மருத்துவ படங்கள் போன்ற பாதுகாப்பு முக்கியமான பயன்பாடுகளில் முக்கியமான பிரச்சினைகள்.
வழக்கமான தீர்வு
MIPI CSI-2 v3.0 இதனை Virtual Channels (VCs) மூலம் கையாள்கிறது, இது ஒரு தனி உடல் இணைப்பில் 16 தனித்துவமான தரவுப் பாய்களை மடக்குவதற்கு அனுமதிக்கிறது. ஒவ்வொரு VC-க்கும் தரவின் வகை, நீளம் மற்றும் சென்சார் அடையாளம் கொண்ட தலைப்பு உள்ளது, இது SoC-க்கு பாய்களை தனித்தனியாக பிரித்து செயலாக்க அனுமதிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, Lattice Semiconductor-இன் செயலாக்கம் VC பேக்கெட்டீசேஷனை RGB மற்றும் IR தரவுகளை "மெய்யான வீடியோ பாயல்" ஆக ஒருங்கிணைக்க பயன்படுத்துகிறது, இது சமநிலை உடல் சேனல்களுடன் ஒப்பிடுகையில் I/O பின் தேவைகளை 40% குறைக்கிறது.
சிறந்த நடைமுறை: சென்சார்களை தனித்துவமான VC களுக்கு (எடுத்துக்காட்டாக, RGB க்கான VC0, IR க்கான VC1) வரைபடம் செய்யவும் மற்றும் பாண்ட்விட்த் தேவைகளை முன்னதாக கணக்கிடவும்: பாண்ட்விட்த் (Gbps) = தீர்மானம் × ஃபிரேம் வீதம் × பிட் ஆழம் ÷ குறியீட்டு திறன். இது நீங்கள் ஒரு தனி உடல் இணைப்பை அதிகப்படுத்தாமல் உறுதி செய்கிறது—மிகவும் முக்கியமானது உயர் பிட் ஆழம் RAW12/RAW14 சென்சார்களுக்கு.
2. பாண்ட்விட்த் கட்டுப்பாடுகள்: வேகம், சக்தி மற்றும் செலவுகளை சமநிலைப்படுத்துதல்
சேன்சர் தீர்மானங்கள் (48MP-இல் இருந்து 108MP-க்கு மொபைல் போன்களில்) உயர்ந்தபோது மற்றும் கட்டம் வீதங்கள் (மென்மையான வீடியோவுக்கு 4K@120fps) அதிகரிக்கும்போது, MIPI இணைப்புகள் கடுமையான பாண்ட்விட்த் அழுத்தத்தை எதிர்கொள்கின்றன. 30fps-ல் செயல்படும் 108MP RAW10 சேன்சர் ~3.2 Gbps தரவுகளை உருவாக்குகிறது - பழைய MIPI D-PHY செயல்பாடுகளை மிக்க முற்றிலும் மீறுகிறது.
முதன்மை சவால்
பாண்ட்WIDTH தேவைகள் கேமரா எண்ணிக்கையும் சென்சார் செயல்திறனும் நேரடியாக அளவிடப்படுகிறது. 8 கேமரா ஆட்டோமொபைல் அமைப்புக்கு (Winge Technology இன் 8-சேனல் வாகன மட்போர்டு போன்றது) ஒரே நேரத்தில் 1080P@30fps ஸ்ட்ரீமிங் ~24 Gbps க்கான கூட்டுத்தொகை பாண்ட்WIDTH ஐ தேவைப்படுகிறது. உயர்-டைனமிக்-ரேஞ்ச் (HDR) செயலாக்கம் அல்லது AI அடிப்படையிலான காட்சி மேம்பாட்டைச் சேர்க்கும் போது தரவுப் பாரம் மேலும் அதிகரிக்கிறது.
இதற்குப் பிறகு, வடிவமைப்பாளர்கள் பாண்ட்விட்துடன் சக்தி உபயோகமும் செலவையும் சமநிலைப்படுத்த வேண்டும். அதிகமான உடல் வழிகளை (எ.கா., 4-லேன் மற்றும் 2-லேன் D-PHY) பயன்படுத்துவது throughput ஐ அதிகரிக்கிறது ஆனால் PCB சிக்கல்களை, EMI ஆபத்தை மற்றும் சக்தி இழப்பை அதிகரிக்கிறது - குறிப்பாக பேட்டரி இயக்கப்படும் சாதனங்களுக்கு இது பிரச்சினையாக இருக்கிறது.
முக்கிய வர்த்தக மாற்றங்கள்
இணைப்பு வகை | லேன்/திருவேணி எண்ணிக்கை | அதிகபட்ச பாண்ட்விட்த் | சாதாரண பயன்பாடு | சக்தி திறன் |
MIPI D-PHY 2.0 | 4 பாதைகள் | 10 Gbps | மிட்-ரேஞ்ச் ஸ்மார்ட்போன்கள் | உயர் |
MIPI C-PHY 1.2 | 3 திரியோஸ் | 17.1 Gbps | 108MP/4K@120fps அமைப்புகள் | மத்தியம் |
GMSL2 | 1 லேன் | 6 Gbps | ஆட்டோமோட்டிவ் நீண்ட அடைவு | குறைந்தது |
முடிவெடுத்த தீர்வுகள்
• C-PHY ஏற்றுக்கொள்வது: MIPI C-PHY இன் மூன்று (3-கயிறு) வடிவமைப்பு D-PHY க்கும் மேலாக 2.28x அதிகமான பாண்ட்விட்த் அடர்த்தியை வழங்குகிறது, 17.1 Gbps ஐ ஆதரிக்கும் 3 மூன்றுகளுடன் - 108MP@30fps அல்லது 4K@120fps க்கான போதுமானது. Sony IMX989 மற்றும் Samsung ISOCELL HP2 போன்ற முன்னணி சென்சார்கள் தற்போது C-PHY ஐ ஆதரிக்கின்றன, குறைந்த பாதைகளுடன் 8K பல-கேமரா அமைப்புகளை செயல்படுத்துகின்றன.
• செயல்திறன் அடிப்படையிலான பாண்ட்விட்த் ஒதுக்கீடு: நவீன SoCs (எடுத்துக்காட்டாக, Qualcomm Snapdragon 8 Gen 3, RK3588) முக்கியமான ஸ்ட்ரீம்களை முன்னுரிமை அளிக்க AI-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட பாண்ட்விட்த் மேலாண்மையைப் பயன்படுத்துகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு ஸ்மார்ட்போனில், முக்கிய கேமரா புகைப்படம் எடுக்கும் போது முழு 4-லேன் பாண்ட்விட்த் பெறுகிறது, அதே சமயம் துணை சென்சார்கள் குறைந்த சக்தி 1-லேன் முறைமைக்கு மாறுகின்றன.
• சுருக்கம் மேம்பாடு: MIPI CSI-2 v3.0 முக்கியமல்லாத ஓட்டங்களுக்கு உள்ளடக்க சுருக்கத்தை (எ.கா., JPEG 2000) ஆதரிக்கிறது, இது காட்சியளிக்கும் தரத்தை இழக்காமல் 50% வரை பாண்ட்விட்தை குறைக்கிறது.
3. ஒத்திசைவு துல்லியம்: கால மற்றும் இட தாமதங்களை நீக்குதல்
பல கேமரா அமைப்புகளில், ஃபிரேம் ஒத்திசைவு பேச்சுவார்த்தை செய்ய முடியாதது. ஒரு ஸ்மார்ட்போனில் முன்னணி மற்றும் பின்னணி கேமரா இடையே 50மி.செ. தாமதம், பரந்த காட்சிகளை அழிக்கலாம்; ஒரு ADAS அமைப்பில், தவறான ஒத்திசைவு கொண்ட ஃபிரேம்கள் தவறான தடையைக் கண்டறியக்கூடும், இது பாதுகாப்பு ஆபத்துகளை உருவாக்கும்.
மைய சவால்
சமநிலை தோல்விகள் இரண்டு மூலங்களிலிருந்து உருவாகின்றன:
1. காலிக பராமரிப்பு: சென்சார் தூண்டுதல் நேரங்களில் மாறுபாடுகள், தரவுப் பரிமாற்ற தாமதங்கள், மற்றும் ISP செயலாக்க இடைவெளிகள்.
2. இடவெளி தவறான அமைப்பு: உடல் சென்சார் இடம் வித்தியாசங்கள் மற்றும் லென்ஸ் வளைவு, ஒத்திசைவு இல்லாத பிடிப்பால் அதிகரிக்கப்படுகிறது.
heterogenous சென்சார்களுக்கு, இந்த பிரச்சனை தீவிரமாகிறது—விரைவான ஷட்டர் வேகங்களுடன் கூடிய IR சென்சார்கள் RGB சென்சார்களை விட 10-20ms முன்னதாகக் காட்சிகளைப் பிடிக்கலாம், சென்சார் இணைப்பு ஆல்கொரிதங்களை உடைக்கிறது.
தொழில்துறை அளவுகோல்கள்
ஆட்டோமொட்டிவ் அமைப்புகள் ISO 26262 ASIL-B பாதுகாப்பு தரங்களை பூர்த்தி செய்ய ±1ms உள்ளே ஒத்திசைவு துல்லியத்தை தேவைப்படுகிறது. செயல்பாட்டு கேமராக்கள் போன்ற நுகர்வோர் சாதனங்களுக்கு மென்மையான பல கோண வீடியோ இணைப்புக்கு ±5ms தேவைப்படுகிறது. MIPI உடன் இந்த அளவுகோல்களை அடைய, உலோக மற்றும் மென்பொருள் மேம்பாடுகளின் சேர்க்கை தேவைப்படுகிறது.
சான்றளிக்கப்பட்ட உத்திகள்
• ஹார்ட்வேர் டிரிகரிங்: சென்சார் பிடிப்பை ஒருங்கிணைக்க ஒரு பகிரப்பட்ட மாஸ்டர் கிளாக் (எடுத்துக்காட்டாக, 24 MHz) ஐப் பயன்படுத்தவும். க்வால்காம் CSID (CSI டிகோடர்) மற்றும் மீடியாடெக் MIPI RX கட்டுப்பாட்டாளர்கள் மாஸ்டர்/ஸ்லேவ் கட்டமைப்புகளை ஆதரிக்கின்றன, இதில் ஒரு "மாஸ்டர்" சென்சார் அனைத்து "ஸ்லேவ்" சென்சார்களை ஒரே நேரத்தில் டிரிகர் செய்கிறது.
• நேரம்-முத்திரை சரிசெய்தல்: PTP (துல்லியமான நேர முறை) ஐ பயன்படுத்தி MIPI பேக்கெட்டுகளில் துல்லியமான நேர முத்திரைகளை இணைக்கவும். பின்னர் SoC இவை அடிப்படையில் கட்டங்களை ஒத்திசைக்கிறது, பரிமாற்ற தாமதங்களை சரிசெய்கிறது.
• லேன் சமமாக்கம்: நீண்ட தொலைவுக்கான பயன்பாடுகளுக்கு (எடுத்துக்காட்டாக, கார்), லேன்கள் இடையே உள்ள சாய்வை குறைக்க MIPI A-PHY அல்லது GMSL2 பரிமாற்றிகள் பயன்படுத்தவும். விங்க் தொழில்நுட்பத்தின் 8-அணுக்குழு பலகை இந்த முறையைப் பயன்படுத்தி <50ms முடிவுக்கு முடிவு தாமதத்தை அடைகிறது, இது நேரடி ADAS முடிவெடுக்கைக்கு முக்கியமாகும்.
4. கடுமையான சூழல் நம்பகத்தன்மை: நுகர்வோர் தரத்தைக் கடந்து
ச்மார்ட்போன்கள் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சூழ்நிலைகளில் செயல்படுவதற்கான போது, MIPI பல கேமரா அமைப்புகள் கடுமையான சூழ்நிலைகளில் அதிகமாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன - வாகனங்கள் (-40°C முதல் +85°C வரை வெப்பநிலை வரம்புகள்), தொழில்துறை (அதிர்வு, அதிர்வு), மற்றும் வெளிப்புற ரோபோட்டிக்ஸ் (ஊறுகாய், தூசி). இந்த சூழ்நிலைகள் MIPI இணைப்புகளை EMI திடீரென பாதிப்புக்கு, சிக்னல் குறைபாடு, மற்றும் உடல் அழுத்தத்திற்கு உட expose செய்கின்றன.
மைய சவால்
உபயோகிப்பாளர் தரத்திற்கேற்ப MIPI செயல்பாடுகள் இங்கு தோல்வி அடைகின்றன:
• என்ஜின் கூறுகள் அல்லது தொழில்துறை இயந்திரங்களிலிருந்து EMI, உயர் வேக வித்தியாச சிக்னல்களை கெடுக்கிறது.
• வெப்பநிலை மிகுந்த மாறுபாடுகள் PCB தடவைகள் மற்றும் இணைப்புகளில் சிக்னல் குறைபாட்டை ஏற்படுத்துகின்றன.
• அதிர்வு இணைப்புகளை சிதறவைக்கும், இடையிடை தரவினை இழப்புக்கு வழிவகுக்கிறது.
Automotive-Grade Requirements
AEC-Q100 (கார் மின்சாரக் கட்டுப்பாட்டு தரநிலை) படி, MIPI கூறுகள் 85°C/85% ஈரப்பதத்தில் 1,000 மணிநேரங்கள் செயல்பாட்டை எதிர்கொண்டு ISO 11452-2 EMI சோதனைக்கு கடந்து செல்ல வேண்டும். ADAS அமைப்புகளுக்காக, செயல்பாட்டு பாதுகாப்பு (ISO 26262) தவறு கண்டறிதல் மற்றும் மீள்படியை கட்டாயமாக்குகிறது—ஒரு MIPI இணை தோல்வியுற்றால், அமைப்பு இடையூறு இல்லாமல் ஒரு பின்வாங்கும் சென்சருக்கு மாற வேண்டும்.
ரகிடைकरण தொழில்நுட்பங்கள்
• EMC காப்பகம்: MIPI தடவைகள் சுற்றிலும் நிலைத்த தாமிர காப்பகங்களை செயல்படுத்தவும், நீண்ட ஓட்டங்களுக்கு மடிக்கோல் கம்பிகளை பயன்படுத்தவும். Winge இன் கார் மெய்நிகர் தகடு ஒவ்வொரு CSI-2 போர்டிலும் EMI வடிகட்டிகளை ஒருங்கிணைக்கிறது, 30 dB க்கான இடையூறுகளை குறைக்கிறது.
• மிகை வடிவமைப்பு: முக்கிய சென்சார்களுக்கு (எடுத்துக்காட்டாக, முன்னணி ADAS கேமராக்கள்) காப்பு MIPI இணைப்புகளைச் சேர்க்கவும். NXP i.MX 9 தொடர் இயக்கவியல் இணைப்பு மாறுதலுக்கு ஆதரவளிக்கிறது, <10ms இல் தோல்வி மாற்றத்தை உறுதி செய்கிறது.
• விரிவான வெப்பநிலை கூறுகள்: -40°C முதல் +125°C வரை மதிப்பீடு செய்யப்பட்ட MIPI PHYs மற்றும் இணைப்புகளை தேர்வு செய்யவும் (எடுத்துக்காட்டாக, TI இன் DS90UB954-Q1 சீரியல் குரூப்பர் கார் பயன்பாட்டிற்காக).
எதிர்கால பார்வை: MIPI முன்னேற்றங்கள் அடுத்த தலைமுறை அமைப்புகளை வடிவமைக்கின்றன
MIPI கூட்டமைப்பு இந்த சவால்களை எதிர்கொள்வதற்கான வரவிருக்கும் தரநிலைகளுடன் தொடர்கிறது:
• MIPI CSI-3: PAM-4 முறைமையின் மூலம் 50 Gbps+ பாண்ட்விட்தை உறுதிப்படுத்துகிறது, 16K பல கேமரா அமைப்புகள் மற்றும் நேரடி AI செயலாக்கத்தை ஆதரிக்கிறது.
• MIPI சென்சார் ஹப் இடைமுகம் (SHI): மாறுபட்ட சென்சார்களை ஒருங்கிணைப்பதைக் எளிதாக்குகிறது, கட்டுப்பாடு மற்றும் தரவுகளை மையமாக்குவதன் மூலம் SoC I/O சுமையை 60% குறைக்கிறது.
• AI-Driven Optimization: MIPI-யின் வரவிருக்கும் Intelligent Interface Management (IIM) விவரக்குறிப்பு, சாதனத்தில் உள்ள AI-ஐ பயன்படுத்தி பல கேமரா செயல்திறனை தற்காலிகமாக மேம்படுத்துவதற்காக, அடிப்படையான பாண்ட்விட்த் ஒதுக்கீடு மற்றும் முன்னறிவிப்பு தவறு கண்டறிதலை செயல்படுத்தும்.
தீர்வு
MIPI பல-கேமரா அமைப்புகளை வடிவமைப்பது பல்வேறு சென்சார்கள், பாண்ட்விட்த் கட்டுப்பாடுகள், ஒத்திசைவு தேவைகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் கடுமைகள் ஆகியவற்றின் சிக்கலான நிலத்தை வழிநடத்த வேண்டும். வெற்றியின் முக்கியம் புதிய MIPI தரநிலைகளை (CSI-2 v3.0, C-PHY) பயன்படுத்துவதில், நடைமுறை மேம்பாட்டு உத்திகளை (மெய்நிகர் சேனல்கள், ஹார்ட்வேர் ஒத்திசைவு, கடுமைப்படுத்தல்) ஏற்றுக்கொள்வதில் மற்றும் பயன்பாட்டு குறிப்பிட்ட தேவைகளுடன் தீர்வுகளை ஒத்திசைக்குவதில் உள்ளது—அது 5-கேமரா ஸ்மார்ட்போன் அல்லது 8-சேனல் கார் ADAS மேடையாக இருக்கலாம்.
இந்த சவால்களை நேரடியாக எதிர்கொள்வதன் மூலம், பொறியாளர்கள் பல கேமரா தொழில்நுட்பத்தின் முழு திறனை திறக்க முடியும், அதில் முந்தையதைவிட வேகமாக, நம்பகமாக மற்றும் பலவகைமயமாக இருக்கும் அமைப்புகளை வழங்குகின்றனர். MIPI தரநிலைகள் வளர்ந்துவரும் போது மற்றும் சென்சார் தொழில்நுட்பம் முன்னேறும்போது, அடுத்த தலைமுறை பல கேமரா அமைப்புகள் படங்கள் மற்றும் கணினி பார்வையில் என்ன சாத்தியமென்று மறுபரிசீலனை செய்யும்.
தொடர்பு
உங்கள் தகவலை விட்டு நாங்கள் உங்களை தொடர்பு கொள்ளுவோம்.
WhatsApp
WeChat