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圖像采集存儲系統(tǒng)的8種接口類型及特點(diǎn)介紹

電子設(shè)計(jì) ? 作者:電子設(shè)計(jì) ? 2018-09-06 08:45 ? 次閱讀

隨著工業(yè)相機(jī)的發(fā)展,圖像的分辨率越來越大,幀率越來越高,接口的類型越來越多樣,以至圖像采集存儲系統(tǒng)的需求也越來越多,而用戶在選擇圖像采集存儲系統(tǒng)時,也需要考慮諸多要素。針對以上問題,本文今天就圖像采集存儲系統(tǒng)的接口類型為大家作一一介紹。

本文就目前常見的相機(jī)輸出接口CVBS、VGA、DVIHDMISDI、Camera Link、HS-LINK、CoaXPress這8種類型做出一一介紹。

1.CVBS

CVBS是Composite Video Broadcast Signal的縮寫,中文翻譯為復(fù)合視頻廣播信號。這是最常見的視頻接口,最初在廣播電視領(lǐng)域應(yīng)用,后來很多相機(jī)輸出都支持了CVBS接口,CVBS信號是隔行視頻信號,分辨率為720x576(PAL制)或者720X480(NTSC制),CVBS是標(biāo)清模擬視頻信號接口,目前已經(jīng)逐步被數(shù)字視頻信號接口和高清視頻信號接口替換掉。

2.VGA

VGA是Video Graphics Array的縮寫,是計(jì)算機(jī)的常用模擬輸出接口。常見的分辨率有1024x768、1280x1024、1600x1200.目前一部分工業(yè)相機(jī)也提供這種輸出接口,可以直接接液晶顯示器進(jìn)行顯示監(jiān)看。常見的VGA信號的視頻在數(shù)字化后時鐘主頻一般不超過162MHz,傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)率一般不超過3.7 Gbps.

3.DVI

DVI是Digital Visual Interface的縮寫,也是計(jì)算機(jī)的常用輸出接口,該接口是數(shù)字接口,VGA接口輸出的是模擬信號,經(jīng)過顯卡的DA轉(zhuǎn)換,再經(jīng)過顯示器的AD轉(zhuǎn)換后,會有一部分損失,而DVI信號是純數(shù)字接口,沒有信號上的損失。隨著時間的發(fā)展,DVI接口在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域越來越廣泛,目前有部分工業(yè)相機(jī)也提供DVI接口,可以直接接液晶顯示器進(jìn)行顯示監(jiān)看。單口的DVI最大時鐘頻率:165 MHz ,傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)率一般不超過3.7 Gbps.

4.HDMI

HDMI是High Definition Multimedia Interface的縮寫,是數(shù)字高清多媒體接口。HDMI接口一開始主要應(yīng)用于機(jī)頂盒、媒體播放機(jī)、電視機(jī)、攝像機(jī)輸出等消費(fèi)領(lǐng)域,因?yàn)镠DMI兼容DVI接口,同時HDMI可以內(nèi)嵌聲音,所以HDMI接口應(yīng)用越來越廣泛,同時HDMI接口的連接器體積小,現(xiàn)在很多工業(yè)相機(jī)也開始使用HDMI作為信號輸出口。HDMI 1.2的最大視頻帶寬為3.96 Gbps,這在工業(yè)相機(jī)應(yīng)用比較廣泛,但是在消費(fèi)電子領(lǐng)域HDMI目前已經(jīng)發(fā)展到2.0版本,最大視頻帶寬為14.4 Gbps,隨著時間的發(fā)展,很多高速相機(jī)也會采用該接口作為圖像輸出口。HDMI接口的最大缺點(diǎn)就是緊固性不好,所以如果相機(jī)需要移動的話,容易導(dǎo)致信號接觸不良。

5.SDI

SDI是Serial Digital Interface的縮寫,是一種廣播級的高清數(shù)字輸入和輸出端口,常用于廣播電視的攝像機(jī)接口,SDI接口的傳輸速率上限為2.97Gbps.SDI接口采用和CVBS接口一樣的BNC接口,采用單根銅軸進(jìn)行信號傳輸,布線施工非常方便,傳輸距離可達(dá)300米,在最初的廣電領(lǐng)域和安防領(lǐng)域非常受歡迎。

6.Camera link

Camera link標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了數(shù)字?jǐn)z像機(jī)和圖像采集卡之間的接口,采用了統(tǒng)一的物理接插件和線纜定義。Camera link包括Base,Medium,Full三種規(guī)范。Camera Link Base 使用4 個數(shù)據(jù)通道,Medium 使用了8個數(shù)據(jù)通道,F(xiàn)ull使用12個數(shù)據(jù)通道。Camera link接口的始終速率最快是85MHz,則Base的有效帶寬為2Gbps,Medium的有效帶寬4Gbps,Full的有效帶寬5.3Gbps.最近Camera link又新增加了規(guī)范Camera link Full+,支持80MHz,傳輸80bit數(shù)據(jù),帶寬可達(dá)6.4Gbps.

7.HS-LINK

HS-LINK接口是由DALSA公司牽頭定義,支持更高速的傳輸帶寬,單一線纜為Camera Link的4倍,信號協(xié)議與Camera Link兼容,也可稱為Camera Link-HS.Camera Link-HS的最大傳輸帶寬可達(dá)12Gpbs.

8.CoaXPress

CoaXPress該標(biāo)準(zhǔn)容許相機(jī)設(shè)備通過單根同軸電纜連接到主機(jī),以高達(dá)6.25G比特/秒的速度傳輸數(shù)據(jù),4根線纜可達(dá)25 Gbit/s.標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜和帶寬的采用,使得CoaXPress不僅可以引起機(jī)器視覺應(yīng)用領(lǐng)域的興趣,還適合廣泛采用同軸電纜的醫(yī)療與安保市場的應(yīng)用。

目前在視頻會議領(lǐng)域CVBS、VGA、DVI、HDMI、SDI使用最廣泛,在廣播電視領(lǐng)域CVBS、HDMI、SDI使用最廣泛,在安防領(lǐng)域CVBS、SDI使用最廣泛,在上述3個領(lǐng)域,大部分領(lǐng)域都有圖像采集存儲的需求,這幾個領(lǐng)域的圖像主要都是滿足娛樂、欣賞、監(jiān)測等需求,所以圖像經(jīng)過壓縮之后,大部分還能滿足觀看的需求,而圖像一旦經(jīng)過壓縮,數(shù)據(jù)量將大幅減少,比如常見的1080P30的視頻,經(jīng)過H.264算法的壓縮,碼率一般能控制在8Mbps,亦即1MB/s量級,數(shù)據(jù)帶寬很小,所以用常規(guī)的嵌入式主控芯片,ARM等即可實(shí)現(xiàn)存儲的需求,如果并發(fā)路數(shù)很多,則只需要用高性能的ARM系統(tǒng)或者PC系統(tǒng)即可。

然而,在工業(yè)領(lǐng)域和軍用領(lǐng)域,目前標(biāo)清分辨率的相機(jī)大部分為CVBS和Camera link Base接口。而高分辨率的領(lǐng)域,目前使用最廣泛的是SDI和Camera link接口,目前還推出了HS-LINK、Coax Press等更高帶寬接口。在這個領(lǐng)域,對圖像的畫質(zhì)要求非常的高,往往不能對圖像進(jìn)行壓縮,相機(jī)輸出的帶寬非常高,所以需要采用高速圖像采集存儲系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)圖像存儲的目的。

以上就是本文今天為大家分享的圖像采集存儲系統(tǒng)的各種類型的接口,希望能夠?yàn)橛脩粼谶x擇圖像采集存儲系統(tǒng)時帶來幫助。

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