MIPI انٹر فیس، پروٹوکول اور معیار: ایک جامع رہنمائی

ثابت ہو چکا ہے کہ موبائل اور الیکٹرونک دستگاہوں کی ترقی میں زیادہ سے زیادہ پیش رفت کنکشنی استاندارڈز کی ترقی نے بہت آسانی فراہم کی ہے۔ ان میں سے، MIPI (موبائل انڈسٹری پروسیسر انٹرفیس) ٹیکنالوجی کو دیٹا کامیونیکیشن کی حوصلہ افزائی اور کارآمدی کے لئے جانپھان کیا گیا ہے۔ یہ خاص مضامین میپی انٹرفیس، پروٹوکول اور استاندارڈز کے بارے میں عمیق علم فراہم کرنے کی منصوبہ بندی رکھتا ہے اور ان کا اہم کردار موجودہ الیکٹرانکس دور میں۔

1.MIPI کیا ہے؟

MIPI یا موبائیل انڈسٹریل پروسیسر انٹر فیس، موبائیل ڈویسز کے اندر امبدڈ پروسیسرز سے پرipherals اور سنسرز کو جوڑنے کے لئے MIPI آلینس نے تیار کردہ استاندارڈ انٹر فیس کا ایک سیٹ ہے۔ یہ انٹر فیس کم طاقت، عالی رفتار اور مشتمل ہونے کے لئے ڈیزائن کی گئی ہے، جو اسے موبائیل ڈویسز میں استعمال کرنے کے لئے ایدھل کرتی ہے جیسے سمارٹ فون اور ٹیبلیٹ۔ یہ ڈیزائن کی گئی ہے تاکہ موبائیل ڈویسز اور الیکٹرانک ڈویس کے کمپوننٹس کے درمیان عالی رفتار دیٹا منتقل کرنے کی آسانی ہو۔ MIPI آلینس کو 2003 میں صنعت کے قائدین نے موبائیل اور موبائیل متاثر صنعتوں میں انٹر فیس کے لئے اوپن استاندارڈز تیار اور ترویج کرنے کے لئے تشکیل دیا گیا۔

2.MIPI انٹر فیس کو سمجھنا

الیکٹرانکس میں ایک انٹر فیس ایک مشترکہ سرحد ہوتی ہے جس کے ذریعہ معلومات کو منتقل کیا جاتا ہے۔ MIPI انٹر فیس کے بہت سارے مختلف قسم ہوتے ہیں، جن میں MIPI-CSI2، MIPI D-PHY، MIPI C-PHY، MIPI M-PHY، اور MIPI I3C شامل ہیں۔ ہر انٹر فیس کے پاس اپنا خاص مقصد اور مختلف خصوصیات ہوتی ہیں جیسے دیٹا ریٹ، طاقت کا خرچ، اور فزیکل لیئر امپلیمنٹیشن۔

• MIPI CSI (Camera Serial Interface): کیمرے کے سینسرز کو پروسیسرز سے جوڑنے کے لیے استعمال ہوتا ہے، جو امیج ڈیٹا کی تیز رفتار ترسیل کو ممکن بناتا ہے۔
• MIPI DSI (Display Serial Interface): ڈسپلے کو پروسیسرز سے جوڑتا ہے، مؤثر مواصلت اور اعلیٰ معیار کی بصری آؤٹ پٹ کو یقینی بناتا ہے۔
• MIPI C-PHY و D-PHY: تیز رفتار ڈیٹا کی منتقلی کے لیے جسمانی پرت کے انٹرفیس۔ C-PHY تین مرحلوں کی کوڈنگ استعمال کرتا ہے، جبکہ D-PHY ایک تفریقی سگنلنگ طریقہ اپناتا ہے۔

یہ انٹر فیس سمارٹ فون، ٹیبلٹ اور دوسرے پورٹبل ڈویس میں کلیدی ہیں، جہاں خالی جگہ اور طاقت کی صلاحیت پر مشتمل ہے۔

2.1MIPI پروٹوکول کا جائزہ لینا

mipi پروٹوکول  ڈیٹا تبادلے کے قوانین کو حکم رہاتا ہے۔ mipi- پروٹوکول میں شامل ہیں:

• مائپی سی ایس آئی-2 (mipi camera serial interface) : عمومی طور پر استعمال شدہ مipi کانیکٹر کیمرے کی کنیکٹیویٹی کے لیے، اعلیٰ قرارداد کے امیج سینسرز اور ویڈیو ایپلیکیشنز کی حمایت کرتا ہے۔ یہ کم توانائی کی کھپت اور مؤثر ڈیٹا کی منتقلی کو یقینی بناتا ہے۔
• MIPI DSI-2 (mipi ڈسپلے سیریل انٹرفیس) :ڈسپلے کے انٹرفیس کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، یہ ہائی ڈیفینیشن اسکرینز کی حمایت کرتا ہے اور کم لیٹنسی اور اعلیٰ بینڈوڈتھ کے ساتھ بصری تجربے کو بڑھاتا ہے۔

MIPI پروٹوکول مختلف مكونات کے درمیان سازشی اور عملی جامعیت کو یقینی بناتا ہے، جس سے بے خلل برقراری اور فنکشنلیٹی ممکن ہوتی ہے۔

2.2MIPI معیار

معیاریں سازشی اور موثقیت کو یقینی بنانے کے لئے ضروری ہیں۔ اہم MIPI معیاریں یہ ہیں:

• MIPI CSI-2: کیمروں کے لیے انٹرفیس کی وضاحت کرتا ہے، جو 8K قرارداد تک کی حمایت کرتا ہے۔
• MIPI DSI-2: ڈسپلے کے لیے انٹرفیس کی وضاحت کرتا ہے، جو اعلیٰ ریفریش ریٹس اور کم توانائی کی کھپت کو یقینی بناتا ہے۔
• MIPI I3C: ایک اگلی نسل کا سینسر انٹرفیس، جو I2C کے مقابلے میں اعلیٰ کارکردگی اور توانائی کی کارکردگی پیش کرتا ہے۔
• MIPI UniPro: ایک ورسٹائل معیار جو ایک ڈیوائس کے اندر مختلف ذیلی نظاموں کو آپس میں جوڑتا ہے۔

یہ معیار پالنے سے یقینی بنایا جاتا ہے کہ دستیاب ادوات مابین فعّل طور پر بات چیت کرسکتے ہیں، جو بہتر عملکرد اور استعمال کنندگان کی تجربہ کو بہتر بناتا ہے۔

2.3MIPI معماری

MIPI نظاموں کی معماری کوfficent ڈیٹا منتقل کرنے کے لئے ڈسائن کیا گیا ہے۔ اہم اجزا شامل ہیں:

• کنٹرولرز: اجزائے مابین ڈیٹا فلو کو منیج کرتے ہیں۔
• Physical Layers (PHY): قابل اعتماد سگنل کی ترسیل کو یقینی بنائیں۔
• پروٹوکول لیئر: ڈیٹا کے تبادلے کے قواعد کو منظم کریں۔

یہ لیئر معماری عالی عملکرد اور مضبوط بات چیت کو مختلف حصوں کے درمیان ممکن بناتی ہے۔

3. میپی کیمرہ کس طرح کام کرتا ہے؟

آج کل، بنیادی طور پر تمام سمارٹ فون دستاویز کیمروں سے مسلح ہیں۔ یا تو سب سے سستے سمارٹ فون مودل بھی داخلی کیمرا سے مسلح ہیں۔ اس سوشل میڈیا کے ڈیجیٹل عصر میں، موبائل کیمرا تمام قسم کے موبائیل استعمال کنندگان کے لئے ضروری ہیں۔

MIPI انٹر فیس کو سپورٹ کرنے والے کیمرا سینسرز کو MIPI کیمرا کہا جاتا ہے۔ یہ کیمرا عام طور پر سمارٹ فون، ٹیبلیٹ، لیپ ٹاپ اور دیگر پورٹبل دستاویز میں ملتے ہیں۔

موبائیل دستاویز کے لئے ایک داخلی وژن سسٹم عام طور پر مندرجہ ذیل مكونات پر مشتمل ہوتا ہے:

• تصویر سینسر: یہ مكون تصاویر کو حاصل کرنے اور اس کو ڈیجیٹائز کرنے کا طریقہ شامل کرتا ہے۔
• MIPI انٹر فیس: یہ انٹرفیس بنیادی طور پر کیمرہ سینسر اور میزبان پروسیسر کے درمیان پل کے طور پر کام کرتا ہے۔ MIPI ایک انٹرفیس ہے جو ڈیجیٹل امیجز کی منتقلی کے لیے استعمال ہونے والی جسمانی اور پروٹوکول تہوں کی وضاحت کرتا ہے۔
• عدسہ: بیرون سے اندر: لنز کے ذریعہ بیرونی روزانا روشنی IR فلٹر کے ذریعہ پروسیس ہوتی ہے اور پھر سنسر سطح پر تمرکز ہوتی ہے تاکہ لنز سے گذرتی روشنی سے الیکٹریکل سائنل تولید کیا جا سکے؛ اس کے بعد اس سائنل کو اندری A/D کے ذریعہ ڈیجیٹائز کیا جاتا ہے۔

इसलिए، مائپی کیمرہ اس طرح کام کرتا ہے - تصویر سینسر کی مدد سے ایک تصویر ریکارڈ ہوتی ہے، پھر تصویر دجیٹل ڈومین میں تبدیل ہوجاتی ہے، اور آخر میں، سگنل مائپی انٹر فیس کے ذریعے پروسیسر تک بھیجا جاتا ہے۔ پروسیسر بعد میں آبجیکٹ کی دجیٹل تصویر تبدیل کرتا ہے اور اسے سکرین پر ظاہر کرتا ہے۔

4.میپی کی ترقی پذیر تاریخ

4.1میپی سی ایس آئی-1

میپی سی ایس آئی-1 میپی انٹر فیس آرکیٹیکچر کا پہلا ورژن تھا جس نے انubar کے درمیان رابطے کے لئے پروٹوکولز کی تعریف کی تھی۔

کیمرہ سیریل انٹر فیس 1 (سی ایس آئی-1) میپی ایک رابطہ پروٹوکول تھا جو ہینڈھالڈ موبائل کمپیوٹنگ ڈویس میں کیمرہ سینسر سگنلز کو ایک انubar پروسیسنگ پلیٹ فارم تک منتقل کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا تھا۔ یہ پروٹوکول کیمرہ انٹر فیس کے لئے میپی الائنس کی جانب سے فراہم کردہ فزیکل اور پروٹوکول لیyer کی تفصیلات پر مبنی تھا جو کیمرہ سینسر اور انubar پروسیسر کے درمیان انٹرکنیکٹس ڈیزائن کرنے کے لئے تصور کیا گیا تھا۔

MIPI CSI-1 سپیسی فی کیشن کی طبیعی لے ر اور پروٹوکول لے ر نے طبیعی لے ر کے برقیاتی اور سگنل کارکردگیاں اور پروٹوکول لے ر کے پروٹوکول اور پیکٹ سٹرکچر کو تعین کیا۔ یہ کیمرا اور ہوسٹ پروسیسر کے درمیان تصویری ڈیٹا، کنٹرول ڈیٹا اور دیگر معلومات کو منتقل کرنے کے لئے بھی استعمال ہوتا تھا۔ MIPI CSI-1 میں انفرادی سگنل کارکردگی کا استعمال ہوتا ہے اور یہ ڈیٹا منتقل کرنے کی شرح میں 1 Gbps تک کی صلاحیت رکھتا ہے۔

MIPI CSI-1 پروٹوکول ایک قدیم پروٹوکول ہے اور اس کے بعد کے پیش رفت ہونے والے پروٹوکول جیسے کہ CSI-2 اور CSI-3 کے ذریعہ منسوخ کر دیا گیا ہے۔ چاہے تقریباً منسوخ ہو چکا ہو، پر یہ پروٹوکول کچھ قدیم نظاموں میں اب بھی دیکھا جاتا ہے۔

4.2مائپی سی ایس آئی-2

مائپی سی ایس آئی-2 mIPI CSI انٹرفیس کی دوسری نسل ہے جسے کیمرہ سیریل انٹرفیس بھی کہا جاتا ہے۔ CSI-1 پروٹوکول کی طرح، مائپی سی ایس آئی-2 یہ بھی MIPI اتحاد کے فریم ورک کی بنیاد پر تیار کیا گیا ہے اور موبائل ایمبیڈڈ وژن سسٹمز میں امیج ڈیٹا کی نقل و حمل کے لیے جسمانی اور پروٹوکول تہوں کو شامل کرتا ہے۔

اب تک، mipi csi 2 انٹرفیس کو اسمارٹ فونز اور ٹیبلٹس میں کیمرہ-پروسیسر کنیکٹیویٹی کے لیے مرکزی حل سمجھا جاتا ہے۔ جیسا کہ پہلے بیان کیا گیا، MIPI CSI-2 کیمرہ سینسرز اور ایمبیڈڈ پروسیسر کی طرف سے وسیع پیمانے پر حمایت حاصل ہے۔ CSI-2 پروٹوکول اصل CSI-1 پروٹوکول کے مقابلے میں بہتر فعالیت اور اضافی خصوصیات فراہم کرتا ہے۔ mipi csi 2 ایک اور انٹرفیس معیار ہے جو زیادہ عام سیریل لنک کے ذریعے اعلی منتقلی کی شرح فراہم کرنے کے مقصد کے لیے تیار کیا گیا ہے اور اس میں تفریقی سگنلنگ کا استعمال کیا گیا ہے جس طرح mipi csi 13 . 5 جی بی پی ایس تک کے ڈیٹا کی شرح پیش کرتا ہے۔

MIPI کا پہلا ورژن csi2 2005 میں جاری کیا گیا تھا اور اس میں درج ذیل پروٹوکول کی تہیں شامل تھیں:

• طبیعی لے ر
• لن میرجر لے ر
• نیچے کی طبقہ پروٹوکول
• پکسل-ٹو-بايت تبدیلی لےर
• ایپلیکیشن لےر

2017 میں MIPI CSI-2 کا دوسرا ورژن جاری ہوا۔ اس ورژن نے RAW-16 اور RAW-20 رنگ گہروائیاں، 32 مجازی چینلز، اور LRTE (نیچے واپسی اور حمل کفاءت کے لئے کم وقت) شامل کیا۔ MIPI CSI-2 کا تیسرا ورژن csi2 2019 میں جاری کردہ پروٹوکول میں CSI-2 میں RAW-24 رنگ کی گہرائی شامل ہے۔

اس کا اہم حصہ MIPI CSI-2 معیار پر مشتمل ہے، اور CSI-2E اور CSI-2E کو MIPI CSI-2 کے اضافے کے طور پر منظور کیا جاتا ہے۔ یہ اضافے زیادہ ڈیٹا شرح کے لئے، لمبے کیبلز، بہتر خطا کنٹرول، اور غیرہ کے لئے اضافی سپورٹ فراہم کرنے میں مددگار ہیں۔

جبکہ MIPI CSI-2 عام طور پر استعمال ہونے کی وجہ سے اور عالی عمل ضلع کی وجہ سے، MIPI CSI-2 خودکار گاڑیوں، ڈرون، سمارٹ متصل شہروں، بائیومیڈیکل تصویریات، اور روبوٹکس کے لئے مناسب ہے۔

5.میپی انٹرفیس کو کیمرا کے لئے کانیکٹر انٹرفیس کے طور پر استعمال کرنے کے فوائد

یو ایس بی کیمرا اور میپی کیمرا دو قسم کے کیمرا سنسور ہیں جو موجودہ موبائل دستاویزات اور اmbdیڈ وژن سسٹمز میں عام طور پر استعمال ہوتے ہیں

موبائیل ڈویس اور انبرس وژن سسٹم کے لئے مائپی کیمرز کا استعمال یوس بی کیمرز کے مقابلہ میں کئی وجہوں سے مناسب ہوتا ہے:

• ایکوسسٹم: MIPI اتحاد کے پاس امیج سینسرز، لینس اور دیگر اجزاء کی ایک بہت متحرک کمیونٹی ہے جو MIPI کیمروں کے لیے ہم آہنگ اور بہترین موزوں ہیں تاکہ MIPI کیمروں پر مبنی نظاموں کی آسان ترقی کی جا سکے۔
• سائز اور فارم فیکٹر: مایپی کیمرز یوس بی کیمرز کے مقابلہ میں جسمانی طور پر چھوٹے اور نازک ہوتے ہیں جو چھوٹے، نازک ڈویس میں انٹگریشن کے لئے بہتر ہوتا ہے۔
• لنک: لنک:  مایپی کیمرا یہ بہت سے قسم کے پروسیسرز اور امیج سینسرز کے ساتھ ہم آہنگ ہیں، USB کیمروں کے برعکس۔
• ڈیٹا ریٹ: یہ مایپی کیمرا یہ USB کیمروں کے مقابلے میں بہت زیادہ ڈیٹا کی شرح پر امیج ڈیٹا کو اسٹریم کر سکتے ہیں اور اس لیے یہ اعلیٰ قرارداد اور اعلیٰ فریم کی شرح کی ایپلی کیشنز کے لیے مفید ہوں گے۔
• برق کا خرچ:  سی ایس آئی کیمرا یہ بہت توانائی کی بچت کرنے والے ہیں، اس لیے انہیں ہینڈ ہیلڈ ڈیوائسز یا بیٹریوں پر چلنے والی ڈیوائسز میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔

6.مایپی ٹیکنالوجی میں مستقبل کے تریندز

مستقبل کا mIPI ٹیکنالوجی امید افزا ہے، جس میں رجحانات شامل ہیں:

• ای آئی انٹیگریشن: مصنوعی ذہانت کے ساتھ ڈیوائس کی صلاحیتوں کو بہتر بنانا تاکہ فعالیت میں بہتری آئے۔
• میزبان تراکنہ واجہات: 8K ویڈیو اور اس سے آگے کی حمایت کرنا۔
• زیادہ انرژی کارآمدی: بیٹری کی زندگی کو طویل کرنے کے لیے توانائی کی کھپت کو کم کرنا۔

یہ ترقیات الیکٹرانکس صنعت میں نوآوری کو آگے بڑھانے کے لئے جاری رہیں گی۔

A مکمل طور پر ,MIPI ٹیکنالوجی نے الیکٹرانکس دستیاب کرنے والے ادھار میں کلی تبدیلی کی، موثر اور تیزی سے ڈیٹا منتقل کرتے ہوئے انرژی کارآمدی کو حفظ رکھتے ہوئے۔ MIPI واجہات، پروٹوکول اور استاندارڈس کو سمجھنا کسی بھی شخص کے لئے ضروری ہے جو ماڈرن الیکٹرانکس کی ترقی میں شریک ہے۔ چونکہ ٹیکنالوجی ترقی کرتی ہے، MIPI نئی امکانات اور دستیاب کارکردگی میں بہتری کے لئے آگے بڑھتا رہے گا۔

اکثر پوچھے جانے والے سوالات:

MIPI C-PHY اور D-PHY کے درمیان فرق کیا ہے؟

MIPI C-PHY تین فیز کوڈنگ اسکیم کا استعمال کرتا ہے تاکہ کم پائنز کے ساتھ زیادہ بینڈوائیڈ فراہم کیا جا سکے۔ MIPI D-PHY دوطرفہ سگنلنگ کا استعمال کرتا ہے، جو سادہ ہوتا ہے لیکن زیادہ ڈیٹا ریٹس کے لئے زیادہ پائنز کی ضرورت ہوسکتی ہے۔

نئے ڈیزائن میں MIPI واجہات کیفے عمل میں لایا جاسکتا ہے؟

MIPI 인터เฟース کو عملی طور پر لگائنے میں مناسب MIPI اسپیسیفیکیشنز کا انتخاب، مطابقہ کمپونینٹس کی تکمیلیت اور بہترین کارکردگی اور انٹر آپریبلیٹی کے لئے MIPI استاندارڈز کی مطابقت یقینی بنانا شamil ہے۔