UVC कैमरा क्या है? एक शुरुआती गाइड

15 जुल॰ 2024

एम्बेडेड दृष्टि के क्षेत्र में, यूवीसी कैमरे (यूएसबी वीडियो क्लास) कई एम्बेडेड दृष्टि उपकरणों के लिए पसंद का कैमरा बन गए हैं, जो उनके उच्च बैंडविड्थ, विश्वसनीयता और एकीकरण में आसानी पर निर्भर करते हैं।
UVC क्यामेराहरू हुन्USB कैमराजो यूवीसी मानक का अनुपालन करता है, जो "यूएसबी वीडियो क्लास" के लिए खड़ा है, एक मानक प्रोटोकॉल जो अतिरिक्त कार्यक्रमों को स्थापित करने की आवश्यकता के बिना विभिन्न उपकरणों के बीच सहज संगतता की अनुमति देता है। नतीजतन, इन कैमरों का उपयोग एक्सेस कंट्रोल सिस्टम, संवर्धित वास्तविकता और चिकित्सा इमेजिंग जैसे अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है।
इस लेख में, हम आगे यूवीसी और यूवीसी कैमरों की मूल बातें और लाभों का पता लगाएंगे, साथ ही यूवीसी और एमआईपीआई के बीच के अंतरों की तुलना करेंगे।

UVC प्रोटोकॉल क्या है?

USB वीडियो क्लास (UVC) प्रोटोकॉल USB इंटरफ़ेस पर वीडियो डेटा संचारित करने के लिए एक मानक है। यह USB इम्प्लीमेंटर्स फोरम (USB-IF) द्वारा विकसित एक प्रोटोकॉल है, और इसका मुख्य उद्देश्य वीडियो डिजिटल कैमरा उपकरणों और कंप्यूटरों के बीच कनेक्शन और संचार को मानकीकृत और सरल बनाना है।
यूवीसी प्रोटोकॉल की मुख्य विशेषताओं में से एक प्लग-एंड-प्ले और व्यापक संगतता है। लैपटॉप और स्मार्टफोन जैसे उपकरण यूवीसी प्रोटोकॉल का समर्थन करते हैं। यूवीसी प्रोटोकॉल-अनुरूप वीडियो उपकरणों का उपयोग सीधे विभिन्न ऑपरेटिंग सिस्टम और हार्डवेयर प्लेटफार्मों पर किया जा सकता है, और विशेष ड्राइवरों की स्थापना की आवश्यकता नहीं होती है। आमतौर पर वीडियो कॉन्फ्रेंसिंग, ऑनलाइन प्रसारण और अन्य अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।

यूवीसी प्रोटोकॉल का इतिहास और यह कैसे काम करता है

USB वीडियो क्लास (UVC) प्रोटोकॉल का विकास वीडियो प्रौद्योगिकी और USB मानकों के विकास को दर्शाता है। मूल यूवीसी 1.0 से नवीनतम संस्करण तक, यूवीसी प्रोटोकॉल ने लगातार नई प्रौद्योगिकियों और बाजार की मांगों के अनुकूल बनाया है, जो लोगों को मानकीकृत, कुशल और संगत वीडियो ट्रांसमिशन समाधान प्रदान करता है।

सबसे पहला USB वीडियो क्लास (UVC) 1.0 मानक 2003 में USB इम्प्लीमेंटर्स फोरम (USB-IF) द्वारा जारी किया गया था। अपनी रिलीज के बाद से, इस संस्करण को YUV और MJPEG सहित वीडियो प्रारूपों की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करने के लिए लगातार अपडेट किया गया है, जबकि उपकरणों की चमक और कंट्रास्ट जैसे विभिन्न मापदंडों को समायोजित करने के लिए नियंत्रण इंटरफेस का खजाना प्रदान किया गया है। बाद में, USB-IF को 1.0 के आधार पर अनुकूलित किया गया, हाई-डेफिनिशन (HD) वीडियो रिज़ॉल्यूशन और उपकरणों और अन्य तकनीकी विवरणों के लिए एम्बेडेड प्रोसेसिंग के लिए समर्थन जोड़ा गया, और 2005 में UVC1.0, UVC1.0 का एक पुनरावृत्ति UVC1.1 पेश किया, जो UVC प्रोटोकॉल का एक प्रमुख अद्यतन था।

इसके बाद, USB-IF ने प्रोटोकॉल की कार्यक्षमता और अनुप्रयोग के दायरे का और विस्तार किया, 1.5 में UVC संस्करण 2012 पेश किया। इसने H.264 वीडियो संपीड़न प्रारूप के लिए समर्थन जोड़ा, जिससे वीडियो प्रसारण अधिक कुशल हो गया, और मल्टीमीडिया सिंक्रनाइज़ेशन के लिए समर्थन पेश किया, जिससे ऑडियो और वीडियो डेटा के एक साथ प्रसारण की अनुमति मिली।

USB 3.x और USB 4.0 की रिलीज़ के साथ, उच्च बैंडविड्थ और कम विलंबता का समर्थन करने के लिए UVC प्रोटोकॉल में सुधार किया गया है। इन सुधारों में उच्च रिज़ॉल्यूशन वीडियो (जैसे 4K और 8K), उच्च फ्रेम दर और अधिक परिष्कृत छवि प्रसंस्करण कार्यों के लिए समर्थन शामिल है। इसलिए, यह औद्योगिक कैमरों, चिकित्सा इमेजिंग उपकरणों और आभासी वास्तविकता उपकरणों में भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

और यूवीसी प्रोटोकॉल के काम में निम्नलिखित प्रक्रियाएं शामिल हैं:
1. डिवाइस कनेक्शन:डिवाइस होस्ट से कनेक्टेड है, और होस्ट डिवाइस USB गणन द्वारा पहचानता है।
2. वर्णनकर्ता अनुरोध:होस्ट अनुरोध करता है और डिवाइस डिस्क्रिप्टर, कॉन्फ़िगरेशन डिस्क्रिप्टर, इंटरफ़ेस डिस्क्रिप्टर और समापन बिंदु डिस्क्रिप्टर को पार्स करता है।
3. नियंत्रण संचरण:होस्ट वीडियो पैरामीटर सेट करता है और नियंत्रण समापन बिंदु के माध्यम से डिवाइस की स्थिति प्राप्त करता है।
4. डेटा ट्रांसमिशन:होस्ट वीडियो स्ट्रीमिंग एंडपॉइंट के माध्यम से वीडियो फ्रेम डेटा प्राप्त करता है और इसे एप्लिकेशन प्रोग्राम द्वारा संसाधित करता है।

यूवीसी कैमरा क्या है?

यूवीसी कैमरा (यानी यूएसबी वीडियो क्लास कैमरा), इसे सीधे शब्दों में कहें, एक यूएसबी कैमरा है जो यूवीसी मानक का समर्थन करता है, जो मानक वीडियो स्ट्रीमिंग सुविधाओं को एकीकृत करता है और इसे होस्ट कंप्यूटर से मूल रूप से जोड़ा जा सकता है। USB वीडियो क्लास विनिर्देश का नवीनतम संस्करण UVC 1.5 है।

नीचे USB वीडियो क्लास एप्लिकेशन का आरेख दिया गया है:

uvc protocol

यह प्लग-एंड-प्ले कार्यक्षमता और UVC मानक की मजबूत संगतता प्रदान करता है। कुल मिलाकर, यह रीयल-टाइम वीडियो ट्रांसमिशन के लिए एक सुविधाजनक और किफायती समाधान है, जिसका व्यापक रूप से वीडियो कॉन्फ्रेंसिंग, लाइव स्ट्रीमिंग और अन्य अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।

UVC कैमरों के कुछ प्रमुख लाभ

एम्बेडेड दृष्टि अनुप्रयोगों में, यूवीसी कैमरे निस्संदेह अन्य कैमरों की तुलना में सबसे लोकप्रिय कैमरा प्रकारों में से एक हैं, यहां यूवीसी कैमरों के कुछ फायदे दिए गए हैं:

प्लग-एंड-प्ले:अतिरिक्त ड्राइवरों को स्थापित करने की आवश्यकता के बिना UVC प्रोटोकॉल (जैसे Windows, macOS, Linux, आदि) का समर्थन करने वाले ऑपरेटिंग सिस्टम से कनेक्ट होने पर UVC उपकरणों को स्वचालित रूप से पहचाना और उपयोग किया जा सकता है।
व्यापक संगतता:यूवीसी प्रोटोकॉल एक खुला मानक है, और मानक का अनुपालन करने वाला कोई भी उपकरण उन प्रणालियों पर काम कर सकता है जो इसका समर्थन करते हैं, व्यापक संगतता और संचालन क्षमता सुनिश्चित करते हैं।
मानक वीडियो प्रारूप समर्थन:YUV, MJPEG, H.264, आदि जैसे वीडियो प्रारूपों की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करता है।
लचीलापन:इसका मजबूत लचीलापन वीडियो रिज़ॉल्यूशन, प्रारूप और फ्रेम दर की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करता है, जो उपकरणों और मेजबानों के बीच बैंडविड्थ बातचीत को प्रभावित करता है।
कम लागत:अन्य प्रकार के कैमरों की तुलना में, यूवीसी कैमरे निस्संदेह अधिक किफायती हैं।

ऑपरेटिंग सिस्टम जो यूवीसी कैमरों का उपयोग कर सकते हैं

यूवीसी प्रोटोकॉल की व्यापक संगतता के कारण, यह कई वीडियो कैप्चर उपकरणों के लिए पहली पसंद बन गया है। यूवीसी कैमरे लगभग सभी प्रमुख ऑपरेटिंग सिस्टम पर चल सकते हैं।

विंडोज़:विंडोज 7 और इसके बाद के संस्करण में अंतर्निहित यूवीसी ड्राइवर हैं जो स्वचालित रूप से यूवीसी-अनुरूप कैमरों को पहचानते हैं और कॉन्फ़िगर करते हैं।
मैकओएस:macOS 10.4 टाइगर और ऊपर, जिसमें बिग सुर, मोंटेरे और वेंचुरा जैसे नवीनतम macOS संस्करण शामिल हैं, सीधे UVC कैमरों का उपयोग करने में सक्षम हैं।
लिनक्स:लिनक्स कर्नेल मूल रूप से संस्करण 2.6.26 से शुरू होने वाले UVC उपकरणों का समर्थन करता है। अधिकांश आधुनिक लिनक्स वितरणों में यह समर्थन शामिल है।
क्रोम ओएस:Chrome OS चलाने वाले Chromebook और अन्य डिवाइस मूल रूप से UVC कैमरों का समर्थन करते हैं। उपयोगकर्ता द्वारा डिवाइस से कनेक्ट करने के बाद सिस्टम स्वचालित रूप से कैमरे को पहचानता और कॉन्फ़िगर करता है।
एनड्राइड:कई Android डिवाइस USB OTG (ऑन-द-गो) के माध्यम से UVC कैमरों को जोड़ने का समर्थन करते हैं। UVC कैमरों का उपयोग करने के लिए UVC समर्थन (जैसे कुछ तृतीय-पक्ष कैमरा ऐप) की आवश्यकता वाले व्यक्तिगत एप्लिकेशन की आवश्यकता होती है।

इसके अलावा फ्रीबीएसडी और अन्य एम्बेडेड सिस्टम (जैसे रास्पबेरी पाई) यूवीसी उपकरणों का समर्थन करते हैं, लेकिन उपयोगकर्ता को मैन्युअल रूप से कॉन्फ़िगर करने और उपयुक्त ड्राइवरों को लोड करने की आवश्यकता हो सकती है, या उपयुक्त ऑपरेटिंग सिस्टम और ड्राइवर कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता हो सकती है।

UVC कैमरों के लिए कुछ लोकप्रिय अनुप्रयोग

चिकित्सा उपकरण
चिकित्सा क्षेत्र में, उच्च संवेदनशीलता, सटीक रंग प्रजनन, और यूवीसी कैमरों की उच्च गुणवत्ता वाली इमेजिंग विशेष चिकित्सा उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण हैं जिनके लिए उच्च रिज़ॉल्यूशन और गति की आवश्यकता होती है।
उदाहरण के लिए, न्यूनतम इनवेसिव सर्जरी में, यूवीसी कैमरों को वास्तविक समय में सर्जिकल क्षेत्र की निगरानी के लिए एंडोस्कोप और अन्य उपकरणों से जोड़ा जा सकता है, जिससे सर्जन सटीकता के साथ काम कर सकता है और आघात को कम कर सकता है।

इंटेलिजेंट एक्सेस कंट्रोल और बायोमेट्रिक्स
UVC कैमरे उच्च-गुणवत्ता वाली छवियों को कैप्चर करके पहचान सत्यापन के लिए विश्वसनीय दृश्य तुलना डेटा प्रदान करते हैं। इसका उपयोग अक्सर बायोमेट्रिक्स में चेहरे की पहचान, आईरिस पहचान और फिंगरप्रिंट स्कैनिंग के लिए किया जाता है ताकि सटीक पहचान सत्यापन सुनिश्चित किया जा सके।
उदाहरण के लिए, सुरक्षा उद्देश्यों के लिए, हम एक्सेस कंट्रोल सिस्टम में फिंगरप्रिंट पहचान तकनीक को एकीकृत करते हैं, जहां यूवीसी कैमरे फिंगरप्रिंट छवियों को कैप्चर करते हैं ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि केवल अधिकृत कर्मियों के पास विशिष्ट क्षेत्रों तक पहुंच हो, सुरक्षा और गोपनीयता सुनिश्चित हो।

वीडियो निगरानी
यूवीसी कैमरों का उपयोग वीडियो निगरानी और निगरानी के लिए भी किया जा सकता है। चाहे आप अपने कार्यालय या किसी अन्य क्षेत्र की निगरानी करना चाहते हैं, यूवीसी कैमरे विश्वसनीय लाइव छवियां प्रदान करते हैं।
उनका बेहतर लो-लाइट प्रदर्शन आपको 24/7 लाइव निगरानी प्रदान करता है, जिससे आप अपने आस-पास देख सकते हैं और आराम कर सकते हैं।

UVC कैमरा प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए युक्तियाँ

UVC कैमरे के प्रदर्शन को कुछ विशिष्ट सेटिंग्स, या पर्यावरणीय कारकों द्वारा अधिकतम किया जा सकता है, जैसे:
लेंस:एक उच्च-गुणवत्ता वाला लेंस छवि स्पष्टता और रंग प्रजनन में काफी सुधार कर सकता है।
यूएसबी पोर्ट:यूएसबी 3.0 पोर्ट के उपयोग को प्राथमिकता दें, जबकि यह सुनिश्चित करते हुए कि बैंडविड्थ सीमाओं से बचने के लिए उन्हें अन्य उच्च-बैंडविड्थ उपकरणों के साथ साझा नहीं किया गया है।
प्रकाश व्यवस्था:सुनिश्चित करें कि जिस वातावरण में इसका उपयोग किया जाता है उसमें शोर को कम करने और छवि गुणवत्ता में सुधार करने और ओवरएक्सपोजर और चकाचौंध को रोकने के लिए पर्याप्त और यहां तक कि प्रकाश व्यवस्था भी है।
वीडियो प्रारूप:उपयुक्त वीडियो प्रारूप चुनें। MJPEG और H.264 आमतौर पर उच्च रिज़ॉल्यूशन पर बेहतर संपीड़न दक्षता प्रदान करते हैं।

UVC और MIPI कैमरों की तुलना करें

यूवीसी और एमआईपीआई कैमरे आज एम्बेडेड दृष्टि अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। दोनों डिजिटल कैमरा इंटरफ़ेस प्रकार हैं, लेकिन कुछ मूलभूत अंतर हैं।
सबसे पहले, इंटरफ़ेस के संदर्भ में, UVC कैमरे डेटा संचारित करने के लिए USB इंटरफ़ेस का उपयोग करते हैं, जबकि MIPI कैमरे डेटा संचारित करने के लिए MIPI इंटरफ़ेस (मोबाइल उद्योग प्रोसेसर इंटरफ़ेस) का उपयोग करते हैं। इसकी तुलना में, एमआईपीआई इंटरफ़ेस उच्च गति और कम बिजली की खपत पर अधिक ध्यान केंद्रित करता है, और आमतौर पर सेल फोन और ड्रोन जैसे मोबाइल उपकरणों में उपयोग किया जाता है, जहां बिजली की खपत सीमित होती है।
दूसरे, यूवीसी कैमरे और एमआईपीआई कैमरे मुख्य रूप से एक ही प्रकार के डेटा को प्रसारित नहीं करते हैं; यूवीसी कैमरे वीडियो डेटा संचारित करने पर अधिक केंद्रित हैं, जबकि एमआईपीआई कैमरों का उपयोग छवि और वीडियो डेटा दोनों को प्रसारित करने के लिए किया जा सकता है; MIPI कैमरे उच्च-गुणवत्ता वाली स्थिर छवियों को कैप्चर करने पर केंद्रित हैं।
अंत में, यूवीसी कैमरों और एमआईपीआई कैमरों के बीच चुनाव आवेदन की वास्तविक जरूरतों पर निर्भर करता है; यूवीसी कैमरे उनके उपयोग और सेटअप में आसानी, और उनकी व्यापक संगतता के कारण वीडियो डेटा संचारित करने के लिए आदर्श हैं, जबकि एमआईपीआई कैमरे अपने उत्कृष्ट कम-शक्ति प्रदर्शन के कारण सेल फोन जैसे कई मोबाइल उपकरणों पर छवियों और वीडियो डेटा को प्रसारित करने के लिए पहली पसंद हैं।

समाप्ति

आज के सोशल मीडिया के युग में, कैमरे सभी प्रकार के स्मार्ट उपकरणों का एक अनिवार्य घटक बन गए हैं, और यूवीसी कैमरे प्लग-एंड-प्ले कार्यक्षमता, उच्च-परिभाषा वीडियो गुणवत्ता और उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला में व्यापक संगतता प्रदान करते हैं। चाहे वीडियो कॉन्फ्रेंसिंग और टेलीमेडिसिन में व्यावसायिक उपयोग के लिए, या लाइव स्ट्रीमिंग और ऑनलाइन शिक्षा में व्यक्तिगत उपयोग के लिए, यूवीसी कैमरे एक बहुमुखी और लागत प्रभावी समाधान प्रदान करते हैं। सुविधाओं, लाभों और अनुप्रयोगों को समझकर, आप UVC तकनीक का प्रभावी ढंग से उपयोग करने के लिए सूचित निर्णय ले सकते हैं।

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