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带宽的增加让CoaXPress更受青睐

日期:2019-09-19编辑作者:澳门新葡8455手机版

原标题:CoaXPress: 带宽的增加让CoaXPress更受青睐

转自:

CoaXPress(CXP)接口技术于十年前在德国斯图加特的VISION展上首次亮相,目前CXP已经发展成为机器视觉相机和图像采集卡的主流高速接口。最初,CXP标准是由Adimec、Eqcologic(现为Microchip)、Active Silicon、Aval Data、Nippon Electro-Sensory Devices和Components Express这几家公司组成的一个小型团体所共同开发的。

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到现在为止,已经有超过50家电缆、连接器、知识产权(IP)、收发器、相机、图像采集卡、模拟器、延展器和软件供应商支持CXP标准。其中许多供应商都可以在日本工业成像协会(JIIA,

关键词:Android 4.0 HDMI

原始数据率

平台信息:
内核:
linux3.0
系统:android4.0.3
平台:S5PV310(samsung exynos 4210)

作为一种点对点的串行相机到计算机的接口,CXP标准的原始版本(和2015年12月修订的1.1.1版本标准JIA CXP-001-2015可在网址:

作者:xubin341719(**欢迎转载,请注明作者**)

高速通道用于将数据从相机传送到PC,一个串行20.83Mbps的图像采集卡到相机的通道,用于I/O(如相机触发)和相机控制。也可以通过电缆提供高达13W的功率,用于从图像采集卡、主PC机或外部电源为相机供电。用于触发和设备控制的6.25Gbps数据通道和20.83Mbps通道,都使用8b/10b编码来实现DC平衡的信号。“对于CXP-6,”Active Silicon公司首席技术官Chris Beynon说,“6.25Gbps的位速率等于1/6.25Gbps或160ps的位周期。因此,既然8b/10b编码需要10位来发送一个字节,需要1.6ns,因此数据速率变为1/1.6ns或625MBytes/s。

            说到android的HDMI,从android 2.2、android2.3到android4.0,三星的芯片也做过3sc2440、s5pc110、s5pv210、s5pv310再加上新案四核的samsung exynos 4412,都成三星专业户了,不过三星芯片HDMI这一块做的还是很好的。大的问题没有,就是解一些bug,没声音了、图像分辨率不对了……所以真正的代码我也没看那么多,先写一个HDMI的基础篇吧,看后面有没有耐心把这块代码看一边。(其实大部分是我工作的笔记,如里说不明白的话还请大家……)

“协议开销减少了该数据带宽,但并不显著。其中1%的开销用于空闲字、以保持链路锁定,分组报头和预告器增加了1.5%的典型分组开销,并且图像报头也增加了一部分开销用于提供图像大小和格式。因此,在实际应用中,至少可以使用95%的带宽或大约594MBytes/s的数据率用于图像数据传输是安全的。

            做过一段时间电视方案,这个HDMI还算知道点,不过时间久了就忘了……所以我现常写工作笔记。前一段时间我们samsung exynos 4210平台的HDMI没声音,我请教一同事,是后发现他说“找什么HDMI的IIS、codecs相关的东西”,我一听有点傻眼了,总觉得不对呀,可是又想不起来那里不对, 原理图上找了一通,没找到呀。最后发现视频、音频同一个数据线上传输的。

“对于控制信道上行连接,很少发送数据。最重要的数字是相机可以被触发的速率。如果只发送触发事件,或者仅在150kHz以下,如果使用交替的上升和下降触发器来控制触发率和脉冲宽度以设置相机的曝光时间,那么300kHz以下即可。”Beynon解释说。

先来张图吧,这样清楚一点,看下声音是从那里传输的:

新数据率

图片 1

CXP标准的2.0版本将添加两个新的数据率——CXP-10(10Gbps)和CXP-12(12.5Gbps),并将上行连接的数据率翻倍增加到41.67Mbps的。“因此,对于一个单一的具有FEC和4k分组的CXP-12链路,大约可提供1.188GBytes/s的数据率,”Beynon解释说,“如果仅发送触发事件,触发率会增加到仅低于600kHz;如果使用上升和下降交替触发,触发率在300kHz以下。”

一、HDMI基础知识

“对于一个没有FEC的2k分组,分组开销为1.5%,”Silicon Software公司的Martin Cassel说,“而对于一个4k分组,开销为0.8%。如果使用FEC,两种分组的开销将分别增加到3.3%和1.8%。”

            HDMI(High-DefinitionMultimedia Interface)又被称为高清晰度多媒体接口,是首个支持在单线缆上传输,不经过压缩的全数字高清晰度、多声道音频和智能格式与控制命令数据的数字接口。HDMI接口由Silicon Image美国晶像公司倡导,联合索尼、日立、松下、飞利浦、汤姆逊、东芝等八家著名的消费类电子制造商联合成立的工作组共同开发的。

“FEC在CXP V2.0中是可选的,特别是因为CXP采用了8b/10b编码,进而拥有非常低的比特误码率。FEC可以在‘校正误码对于满足规格必不可少’时建立系统;当采用光接口时(这通常被认为具有较高的误码率),它可能变得各加重要。”Active Silicon公司的Beynon如是说。

二、HDMI传输原理

连接相机

            HDMI采用TMDS (TimeMinimized Differential Signal)最小化传输差分信号传输技术 , TMDS是一种微分信号机制,采用的是差分传动方式 ,是一种利用2个引脚间电压差来传送信号的技术。每一个标准的HDMI连接,都包含了3个用于传输数据的TMDS传输通道,还有1个独立的TMDS时钟通道,以保证传输时所需的统一时序。在一个时钟周期内,每个TMDS通道都能传送10bit的数据流。而这10bit数据,可以由若干种不同的编码格式构成。

相机厂商Vieworks已经展示了八通道(CXP6)VC-12MX2-M/C 330,这是一款基于CMOSIS CMV 12000图像传感器的分辨率为4096×3072、帧率为330fps的相机产品,现在需要一个八通道(CXP-6)图像采集卡,如Kaya Instruments公司的Komodo CXP图像采集卡与之配合使用。

图片 2

另外,Vieworks公司也展示了来自Euresys公司的两个quad CXP-6图像采集卡,其与VC-12MX2-M/C 330相机配合全速运行。

所用到的术语:

随着CXP V2.0标准的推出,这样的相机只需要四个通道,从而减少了相机和图像采集卡方面的成本。Euresys公司还宣布了一个八通道CXP-6图像采集卡Coaxlink Octo,可支持1-8台CoaXPress相机,产品在今年第二季度上市(见图1)。

HDMI把视频信号分为R、G、B、H、V五种信号用TMDS技术编码。

图片 3

TMDS:这三个通道传输R、G、B三原色,HV编码在B信号通道里面传输,R、G的多余位置用来传输音频信号。

图1:Euresys公司推出了一款八通道CXP-6图像采集卡CoaxlinkOcto,其支持1-8台CoaXPress相机。

DDC :即显示数据通道,用来向视频接收装置发送配置信息和数据格式信息,接收装置读取这些

虽然一些图像采集卡公司已经宣布了他们想要基于CXP V2.0标准开发产品的意愿,但这些产品的最终完成还需要数月时间。例如,Active Silicon公司目前正在开发一款采用PCIe Gen3x8接口的四通道CXP-12产品,并且也将提供使用更小的micro-BNC连接器的单通道和双通道版本(见图2)。

E-EDID(增强扩展显示识别数据)的信息。

图片 4

CEC:即消费电子控制通道,通过这条通道可以控制视听设备的工作。

图2:目前Silicon Software公司的microEnable 5 marathon VCX-QP图像采集卡支持CXP V.1.0,其下一代图像采集卡将通过同轴电缆和一个CXP光纤接口支持CXP-12的数据率。

三、HDMI数据容量

所有这些都将支持用于触发和相机控制的高速上行连接,尽管几乎600kHz的标准触发率就能满足大多数应用需求。目前Silicon Software公司的microEnable 5 marathon VCX-QP图像采集卡支持CXP V.1.0,其下一代图像采集卡将通过同轴电缆和一个CXP光纤接口支持CXP-12的数据率。

            HDMI电路中的时钟频率,在1.0版本规定为25MHz-165MHz之间,也就是说一个TMDS通道每秒最多能传输165MHz×10bit=1.65Gbit的数据,3个TMDS通道一秒就可以传输1.65×3=4.95Gbit的数据,再加上控制数据,用标准方法表示就是4.96Gbps的带宽;若传输信号的比率小于25MHz,HDMI会采用自动循环技术填补码率,将信号的码率提升到25MHz的水平。

Kaya Instruments公司虽然还没有最终确定其图像采集卡的规格,但是其推出的第一款产品将是采用PCIe Gen2 x4 PC接口的单通道CXP-12产品。Euresys公司首席执行官Marc Damhaut也透露,Euresys公司将在2018年推出四通道Coaxlink CXP-12图像采集卡。

如果用像素点来表示,那就是一秒可以传输显示1.65G个像素点(一个完整的像素点信息由R/G/B三原色信息构成)所需要的数据量。

图片 5

            在1.3版本规格中,TMDS连接带宽从原来最高165MHz提升到340MHz,数据传输率也从4.96Gbps提升到了10.2Gbps,可以支持支持更高数据量的高清数字流量,如果采用Type B型双路

图3:CXP V1.0和CXP V2.0标准可以使用许多不同类型的电缆配置,可以包括micro-BNC连接器,(a)标准BNC连接器,和(b)CXP多电缆连接器。

TMDS连接,则可以在此基础上再提升一倍系统带宽。

为了支持12.5Gbps(CXP-12)的数据率和42Mbps的上行链路信道,图像采集卡和相机设计人员可以从两家均衡器和驱动电路供应商——Microchip和MACOM Technology Solutions中选择。

四、HDMI数据传输

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