카메라 링크

Camera Link

Camera Link는 National Semiconductor Interface Channel-link에 기반한 카메라 인터페이스 애플리케이션용으로 설계된 시리얼 통신 프로토콜[1] 표준입니다.카메라, 케이블, 프레임 그래버 등 과학 및 산업용 비디오 제품의 표준화를 목적으로 설계되었습니다.이 표준은 Automated Imaging Association(AIA; 자동 이미징 협회)에 의해 유지 관리되고 있습니다.AIA는 전 세계 머신 비전 업계의 트레이드 그룹입니다.

전송 프로토콜

Camera Link는 각각 [1][2][3]7개의 시리얼 비트에 4개의 링크가 있는 채널 링크 트랜시버 칩을 1개~3개 사용합니다.Camera Link는 최소 28비트를 사용하여 최대 24비트의 픽셀 데이터를 나타내고 3비트를 비디오 동기 신호에 사용하여 1개의 스페어 비트를 남깁니다.비디오 동기 비트는 Data Valid, Frame Valid 및 Line Valid입니다.데이터는 7:1로 시리얼화되어 4개의 데이터 스트림과 전용 클럭이 5개의 LVDS 쌍으로 구동됩니다.수신기는 4개의 LVDS 데이터 스트림과 LVDS 클럭을 수신한 다음 28비트와 클럭을 보드로 구동합니다.카메라 링크 규격에서는 시리얼화 계수가 7인 4개의 시리얼화된 차동 페어를 통해 이들 28비트를 전송해야 합니다.병렬 데이터 클럭은 데이터와 함께 전송됩니다.일반적으로 시리얼화된 비디오를 송수신하려면 PLL 또는 SERDES 블록에 의해 7×클럭이 생성되어야 합니다.데이터를 역직렬화하기 위해 시프트 레지스터와 카운터를 사용할 수 있다.시프트 레지스터는 직렬화된 각 비트를 한 번에 하나씩 포착한 다음 데이터 카운터가 단자 값에 도달하면 데이터를 병렬 클럭 도메인에 등록합니다.

변종

Camera Link는 전송 가능한 데이터 양이 다른 몇 가지 변형으로 제공됩니다.그 중 일부는 전송을 위해 두 개의 케이블이 필요합니다.

기본 구성

베이스 카메라 링크 구성은 단일 커넥터/케이블을 [1][2][3]통해 신호를 전송합니다.사용되는 케이블은 LVDS 신호에 맞게 3M으로 최적화된 MDR(Mini D 리본) 26핀 수컷 플러그 커넥터입니다.커넥터는 시리얼라이즈된 비디오 데이터를 송신하는 5개의 LVDS 쌍(데이터 24비트 및 4개의 프레이밍/이네이블 비트) 외에 카메라와 통신하기 위한 4개의 LVDS 이산 제어 신호 및 2개의 LVDS 비동기 시리얼 통신 채널을 반송한다.최대 칩셋 동작 주파수(85MHz)에서 기본 구성은 2.04Gbit/s(255MB/s)의 비디오 데이터 스루풋을 생성합니다.

중간/전체 구성

Camera Link 사양에는 두 번째 커넥터/케이블을 통해 추가 비디오 데이터 경로를 제공하는 고대역폭 구성이 포함되어 있습니다.'중간' 구성은 비디오 대역폭을 2배로 하여 24비트의 데이터와 '베이스' [1][2][3]구성에 존재하는 동일한 4비트의 프레이밍/이네이블 비트를 추가합니다.이것에 의해, 최대 4.08 Gbit/s(510 MB/s)의 throughput이 가능한 48 비트의 와이드 비디오 데이터 패스가 생성됩니다.Full 구성에서는 데이터 경로에 16비트가 추가되어 5.44 Gbit/s(680 MB/s)를 전송할 수 있는 64비트 와이드 비디오[1][2][3] 경로가 생성됩니다.

데카 설정

일부 카메라 및 데이터 수집 하드웨어 제조업체는 Camera Link 인터페이스 사양의 제한을 초과하여 인터페이스의 대역폭을 확장했습니다.이러한 포맷은 미사용 8비트를 사용하고 8비트의 용장 프레임/이네이블비트를 재할당하여 2개의 커넥터/케이블에 최대 80비트의 데이터 패스폭을 생성하여 비디오 대역폭을 더욱 증가시킵니다.업계에서는 80비트 모델에 대한 공감대가 형성되었으며 호환 카메라와 프레임 그래버는 "Camera Link Deca"라는 용어로 판매되고 있습니다.단, 일부 제조업체는 데카 구성을 [4]나타낼 때 "Extended Full"이라는 용어를 사용하고 있으며, 다른 제조업체는 풀 데카를 참조하면서 Camera Link Full이라는 용어를 계속 사용하고 있습니다.80비트 비디오 패스는 6.8 기가비트/초(850 MB/초)[5]를 전송할 수 있습니다.

신호 타이밍

다음 그림은 클럭의 상대 신호 타이밍과 카메라 링크 전송에 사용되는 채널 링크 트랜시버 중 하나의 데이터 라인을 나타냅니다.데이터 워드는 클럭의 고위상 중간에서 시작하여 최상위 비트가 [6]먼저 전송됩니다.

ChannelLink.svg

비트 할당

픽셀 값의 비트는 시리얼 송신기에 순서대로 할당되지 않고 다음 그림과 같이 복잡한 방식으로 변환됩니다.이 그림은 카메라 링크 데이터 비트에 연속적으로 라벨을 붙이고 Camera Link Full 사양에 포함되지 않은 8개의 추가 비트를 포함합니다.(Camera Link 규격에서는 데이터 비트를 문자 번호의 조합으로 나타내는8비트 포트로 분할하고 있습니다만, 반드시 1대 1에 대응하지 않는 컬러 채널에 같은 문자 번호의 조합을 사용하고 있기 때문에, 이 표기는 애매합니다).

CamerLink Bits Wires.svg

이 그림의 상반부는 2개의 물리 인터페이스와 2개의 케이블이 필요한 중간 및 전체 구성에만 해당됩니다.중앙에 있는 두 개의 직사각형은 케이블을 나타내며, 각 신호의 커넥터 핀은 양쪽에 인쇄됩니다.

트랜시버 왼쪽에 해당 채널 링크를 통해 전송된 픽셀 데이터 비트 목록이 LSB에서 MSB로 인쇄됩니다.문자 L, F 및 D는 각각 Line Sync, Frame Sync 및 Data Valid 비트를 나타냅니다.밑줄은 미사용 스페어 비트를 나타냅니다.그림에서 사용되는 비트 0~71에 픽셀 데이터 비트가 어떻게 할당되는지는 아직 말할 필요가 있다.그레이스케일 픽셀의 경우, 이것은 간단한 일대일 매핑입니다.컬러 픽셀당 8비트의 배수가 있는 경우, 색상은 빨강, 초록, 파랑(LSB에서 MSB까지)의 순서로 간단하게 연결됩니다.12비트 RGB 데이터의 경우 각 색상의 하위 8비트가 데이터 비트 0~7,16-23,32-39에 할당되고 각 색상의 상위 4비트가 비트 8~11,12-15,40-43에 [1]할당됩니다.

케이블 및 커넥터

표준에서는 카메라 [1]링크용으로 26핀 미니어처 델타 리본 커넥터(MDR-26)가 규정되어 있습니다.수축된 변형 SDR-26은 표준 버전 1.2 이후 사용할 수 있습니다.커넥터 핀의 배치는 이전 섹션의 큰 그림에 나타나 있습니다.커넥터의 핀 배치는 다음과 같습니다.

MDR26-Pinout.svg

일치하는 차동쌍은 커넥터의 반대쪽과 케이블의 다른 단부의 다른 커넥터 측에 의도적으로 배치되어 있습니다.이것에 의해, 커넥터가 PCB에 [6]수직으로 장착되어 있기 때문에, 스큐가 방지됩니다.

카메라 링크 케이블은 차폐 트위스트 페어 케이블입니다.표준에서는 차동 쌍을 개별적으로 차폐해야 하며 케이블 전체에 2개의 [1]차폐가 있어야 한다고 규정하고 있습니다.일부 기업에서는 카메라 데이터보다 느린 신호를 전송하는2개의 시리얼인터페이스 신호 페어를 차폐하지 않고 비용을 절감합니다.이들 케이블은 한쪽 카메라 끝과 한쪽 그래버 끝을 가지며 반전되지 않을 수 있으며 중간 또는 전체 구성에서 두 번째 케이블로 사용할 수 없습니다.

인터페이스 표준 사양

Camera Link 표준은 AIA에 의해 유지됩니다.Camera Link Interface Standard (1.0)의 도입은 2000년 10월에 발표되었습니다.리비전 1.1은 2004년1월에 채택되어 소프트웨어 기능의 지원이 확대되었습니다.표준위원회는 2007년 1월에 버전 1.2를 채택하고 미니 SDR 커넥터(SDR-26)와 POCL(Power over Camera Link)을 도입했습니다.개정 1.2의 부록 D는 표준, 특히 케이블 성능에 기계적 및 전기적 설명을 추가합니다.개정 1.2의 부록 E는 POCL 기기의 요건을 열거하고 있다.Camera Link 2.0은 2011년 11월에 출시되었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ a b c d e f g h 디지털 카메라 및 프레임 그래버 카메라 링크 인터페이스 규격, 버전 1.1 자동 이미징 협회, 2004년 1월
  2. ^ a b c d 개요 카메라 제조사 Basler에 의한 Camera Link Technology의 Wayback Machine에 2013-01-20 아카이브 완료
  3. ^ a b c d CameraLink 인터페이스에 대한 기술 설명
  4. ^ NI PCIe 1433 매뉴얼
  5. ^ "MC13xx User Manual" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2007-02-10. Retrieved 2008-05-28.

외부 링크