Odkaz na fotoaparát - Camera Link

Odkaz na fotoaparát je standard sériového komunikačního protokolu[1] určené pro aplikace rozhraní fotoaparátu založené na National Semiconductor rozhraní Odkaz na kanál. Byl navržen za účelem standardizace vědeckých a průmyslových video produktů včetně kamer, kabelů a drapáky rámu. Standard je udržován a spravován Asociace pro automatické zobrazování nebo AIA, globální strojové vidění průmyslová obchodní skupina.

Přenosový protokol

Camera Link používá jeden až tři Odkaz na kanál transceiverové čipy se čtyřmi linkami po 7 sériových bitech.[1][2][3]Camera Link používá minimálně 28 bity reprezentovat až 24 bitů pixel data a 3 bity pro video synchronizační signály, přičemž zbývá jeden náhradní bit. Bity pro synchronizaci videa jsou Data Valid, Valid Frame a Line Valid. Data jsou serializována 7: 1 a čtyři datové toky a vyhrazené hodiny jsou řízeny přes pět LVDS páry. Přijímač přijímá čtyři datové toky LVDS a hodiny LVDS a poté přivede na desku 28 bitů a hodiny. Standard fotoaparátu vyžaduje, aby bylo těchto 28 bitů přenášeno přes 4 serializovanédiferenciální páry s faktorem serializace 7. S daty jsou přenášeny hodiny paralelních dat. Typicky 7 × hodiny musí být generovány a PLL nebo SERDES blokování za účelem přenosu nebo příjmu sériového videa. Chcete-li deserializovat data, a posuvný registr a čelit mohou být zaměstnáni. The posuvný registr zachytí každý ze serializovaných bitů, jeden po druhém, poté zaregistruje data do domény paralelních hodin - dokud čítač dat nedosáhne své konečné hodnoty.

Varianty

Camera Link se dodává v několika variantách, které se liší objemem dat, která lze přenést. Některé z nich pro přenos vyžadují dva kabely.

Základní konfigurace

Konfigurace „Base“ Camera Link přenáší signály přes jediný konektor / kabel.[1][2][3] Použitým kabelem je 26kolíkový zástrčkový konektor MDR („Mini D Ribbon“), optimalizovaný společností 3M pro signál LVDS. Kromě 5 párů LVDS přenášejících sériová video data (24 bitů dat a 4 bitů rámce / povolení) konektor nese také 4 diskrétní řídicí signály LVDS a 2 asynchronní komunikační kanály LVDS pro komunikaci s kamerou. Při maximální pracovní frekvenci čipové sady (85 MHz) poskytuje základní konfigurace propustnost video dat 2,04 Gbit / s (255 MB / s).

Střední / plná konfigurace

Specifikace Camera Link zahrnuje konfigurace s větší šířkou pásma, které poskytují další cesty video dat přes druhý konektor / kabel. Konfigurace „Střední“ zdvojnásobuje šířku pásma videa a přidává 24 bitů dat a stejné 4 rámcové / aktivační bity přítomné v konfiguraci „Base“.[1][2][3] Tím se získá 48bitová širokopásmová datová cesta videa s propustností až 4,08 Gbit / s (510 MB / s). Konfigurace „Plná“ přidává k datové cestě dalších 16 bitů, což vede k 64bitové video cestě[1][2][3] který může nést 5.44Gbit / s (680 MB / s).

Konfigurace Deca

Někteří výrobci hardwaru pro fotoaparát a sběr dat rozšířili šířku pásma rozhraní nad limity stanovené specifikací rozhraní Camera Link. Tyto formáty rozšiřují šířku konfigurace „Full“ využíváním 8 nepoužívaných bitů a opětovným přiřazením 8 redundantních rámců / umožňujících bitů tak, aby vytvořily šířku datové cesty až 80 bitů přes dva konektory / kabely, což dále zvyšuje šířku pásma videa. V oboru se objevila shoda ohledně 80bitové varianty a kompatibilní fotoaparáty a drapáky rámů se prodávají s termínem „Camera Link Deca“. Někteří výrobci však používají termín „Extended Full“ pro označení konfigurace Deca,[4] a další uživatelé nadále používají výraz Camera Link Full, zatímco odkazují na Full Deca. 80bitová video cesta může nést 6,8 Gbit / s (850 MB / s).[5]

Načasování signálu

Obrázek níže ukazuje relativní časování signálu hodin a jedné datové linky jednoho z transceiverů Channel Link použitých pro přenosy Camera Link. Datová slova začínají uprostřed vysoké fáze hodin a nejvýznamnější bit je vysílán jako první.[6]

ChannelLink.svg

Bitové přiřazení

Bity hodnot pixelů nejsou přiřazeny sériovým vysílačům v pořadí, ale jsou permutovány komplikovaným způsobem, jak je znázorněno na následujícím obrázku. Obrázek označuje datové bity Camera Link po sobě a obsahuje 8 dalších bitů, které nejsou součástí úplné specifikace Camera Link. (Standard Camera Link rozděluje datové bity na osm 8bitových portů označených kombinací písmen a číslic, ale používá stejné kombinace písmen a čísel pro barevné kanály, které ne vždy odpovídají jednomu na jednoho, což činí tento zápis nejednoznačný.)

CamerLink Bits Wires.svg

Horní polovina tohoto obrázku je relevantní pouze pro střední a úplnou konfiguraci, která vyžaduje dvě fyzická rozhraní a dva kabely. Dva obdélníky uprostřed představují kabely, přičemž kolíky konektorů každého signálu jsou vytištěny na obou stranách.

Vlevo od vysílačů a přijímačů je vytištěn seznam bitů datových pixelů přenášených přes tento Channel Link z LSB na MSB. Znaky L, F a D odkazují na bity Line Sync, Frame Sync a Data Valid. Podtržítko představuje nepoužitý náhradní bit. Zbývá říci, jak jsou bitové datové body pixelů přiřazeny bitům 0 až 71 použitým na obrázku. Pro pixely v šedé stupnici se jedná o triviální mapování jedna k jedné; pro barevné pixely s násobkem 8 bitů na barvu jsou barvy jednoduše zřetězeny v pořadí červená, zelená a modrá (od LSB po MSB). U 12bitových dat RGB je spodních 8 bitů každé barvy přiřazeno datovým bitům 0-7,16-23,32-39; vyšší 4 bity každé barvy na bity 8-11,12-15,40-43.[1]

Kabely a konektory

Standard předepisuje 26kolíkové miniaturní konektory Delta Ribbon (MDR-26) pro použití s ​​Camera Link;[1] zmenšená varianta SDR-26 je povolena od standardní verze 1.2. Přiřazení pinů konektoru je zobrazeno na velkém obrázku v předchozí části. Pinout konektoru je následující:

MDR26-Pinout.svg

Odpovídající diferenciální páry jsou záměrně umístěny na opačných stranách konektoru a na různých stranách konektoru na různých koncích kabelu. Tím se zabrání zkosení v důsledku kolmé montáže konektoru na a PCB.[6]

Kabely Camera Link jsou stíněné kroucené dvoulinky. Norma stanoví, že diferenciální páry musí být jednotlivě stíněny a kabel jako celek musí mít dva stínění.[1] Některé společnosti šetří náklady tím, že nestíní dva signální páry sériového rozhraní, které přenášejí pomalejší signály než data z kamery; tyto kabely mají jeden konec kamery a jeden konec grabberu a nemusí být obrácen a nelze je použít jako druhý kabel ve střední nebo úplné konfiguraci.

Standardní specifikace rozhraní

Standard Camera Link je udržován AIA. Představení standardu Camera Link Interface Standard (1.0) bylo vydáno v říjnu 2000. Revize 1.1 byla přijata v lednu 2004 s rozšířenou podporou softwarových funkcí. Výbor pro standardy přijal verzi 1.2 v lednu 2007 a zavedl konektory mini SDR („Shrunk D Ribbon“) (SDR-26) a napájení přes Camera Link (POCL). Příloha D revize 1.2 přidává k normě mechanické a elektrické popisy, zejména výkon kabelů. Příloha E revize 1.2 uvádí požadavky na zařízení POCL. Camera Link 2.0 byl vydán v listopadu 2011.

Viz také

Poznámky

  1. ^ A b C d E F G h Specifikace standardu rozhraní Camera Link pro digitální fotoaparáty a zachycovače snímků, verze 1.1 Automated Imaging Association, leden 2004
  2. ^ A b C d Krátký přehled Archivováno 2013-01-20 na Wayback Machine technologie Camera Link Technology od výrobce fotoaparátu Basler
  3. ^ A b C d Technický popis rozhraní CameraLink
  4. ^ Příručka NI PCIe 1433
  5. ^ „Uživatelská příručka MC13xx“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 10.02.2007. Citováno 2008-05-28.

externí odkazy