Промышленные и автомобильные приложения все больше полагаются на системы изображения высокого разрешения, которые должны быть способны эффективно и надежно предоставлять видеоданные в режиме реального времени с высокой пропускной способностью.Хотя стандарт GigE Vision широко известен и широко используетсяТехнология Gigabit Multimedia Serial Link (GMSL) - это альтернативная технология, которая поддерживает несколько камер.обеспечивает строгую обработку в реальном времени, уменьшает сложность и имеет детерминированные характеристики низкой мощности и компактный внешний вид.
В этой статье кратко представлены основные различия между GigE Vision и GMSL.Затем представьте решения GMSL Analog Devices и объясните, как использовать эти решения для значительного снижения сложности системы, улучшить надежность и достичь эффективной передачи видео в реальном времени.
Как технология интерфейса камеры влияет на производительность
Различные технологии интерфейсов обеспечивают решения для увеличения расстояния между датчиками камеры и хост-процессорами для удовлетворения основных требований многих приложений обработки изображений.Стандарт интерфейса камеры GigE Vision, основанный на технологии Gigabit Ethernet (GbE), был широко принят. Камеры GigE Vision обычно используют цепочку сигналов, состоящую из трех основных компонентов: датчика изображения, процессора и интерфейса физического слоя Ethernet (PHY) (рисунок 1).
Камеры Ethernet используют образы цепочки сигналов на основе процессора
Рисунок 1: Камера Ethernet использует цепочку сигналов на базе процессора для буферизации и обработки данных датчика изображения перед передачей. (Изображение: Analog Devices, Inc.)
С точки зрения датчиков, камера GigE Vision может использовать свой внутренний процессор для поддержки настраиваемых протоколов интерфейсов датчиков.камера GigE Vision совместима с различными устройствами хоста с использованием стандартного EthernetНапример, персональные компьютеры и встроенные системы обычно используют порты GbE в качестве стандартных интерфейсов.Если камера GigE Vision поддерживает универсальные драйверы (которые обычно предоставляются этими системами), он может быть использован в качестве другого периферийного устройства.
Решения на основе Ethernet имеют преимущества в применении одной камеры, но требуют дополнительного оборудования в применении нескольких камер.для этих приложений требуются дополнительные выделенные коммутаторы Ethernet или сетевые интерфейсные карты (NIC) для обработки нескольких потоков данныхДобавление этих устройств к пути видеоданных может повлиять на пропускную способность и задержку между камерой и хостом.
Кроме того, технология GMSL Analog Devices использует метод серийной связи точка-точка, обеспечивая эффективное решение для приложений, требующих нескольких камер с минимальной задержкой.Камеры GMSL изначально были разработаны для автомобильных применений, но в качестве альтернативы камерам на базе Ethernet, камеры GMSL все чаще используются для применения за пределами автомобильной промышленности.
В приложениях на базе GMSL несколько компактных камер GMSL могут быть подключены к одному хосту GMSL без влияния на пропускную способность или задержку,при условии, что хост-система на чипе (SoC) поддерживает полную пропускную способность всех камер (рисунок 2).
Диаграмма применения GMSL Multi Camera
Рисунок 2: Приложения GMSL с несколькими камерами могут использовать простые камеры (слева), при этом каждая камера подключается через независимую ссылку GMSL и в конечном итоге сходится к одному хосту (справа). (Изображение:Аналоговые устройства, Inc.)
Камеры, использующие GMSL, обычно используют упрощенные цепочки сигналов, включая датчики изображения и сериализаторы GMSL.
Устройство GMSL первого поколения (GMSL1) поддерживает параллельный интерфейс дифференциальной сигнализации низкого напряжения (LVDS).
Устройства GMSL второго поколения (GMSL2) и GMSL третьего поколения (GMSL3) поддерживают популярный стандарт Mobile Industrial Processor Interface (MIPI),позволяет камерам GMSL использовать различные ведущие датчики изображения.
В большинстве приложений сырые данные от датчиков изображения сериализируются и отправляются в оригинальном формате по ссылке GMSL. Из-за отсутствия процессоров и других вспомогательных компонентов,проектирование и изготовление камер GMSL прощеОни также обеспечивают более эффективные решения для приложений, требующих компактных форм камер и низкого энергопотребления.
GMSL-связанный хост обычно представляет собой настраиваемую встроенную систему, которая сочетает в себе один или несколько аппаратных десерализаторов.Запуск нескольких строк кода на хосте обычно достаточно, чтобы получить доступ к этим аппаратным десерализаторам и получить данныеЕсли есть драйвер для датчика изображения, разработчикам нужно только установить соответствующие регистры для чтения видеопотока с камеры.Комплект оценки устройств GMSL Analog Devices включает программное обеспечение, необходимое для доступа к этим устройствам и изучения их функциональностиДля того чтобы получить больше поддержки для разработки GMSL, Analog Devices предоставляет библиотеку программного обеспечения с открытым исходным кодом для технологии GMSL.