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图像采集存储系统的各种类型的接口(常见的相机输出接口)

时间: 2017-12-18  来源:   作者: sxstart

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    本文就目前常见的相机输出接口CVBSVGADVIHDMISDIcamera LinkHS-LINKCoaXPress8种类型做出一一介绍。

     

     

    1.CVBS

     

      CVBSComposite Video Broadcast Signal的缩写,中文翻译为复合视频广播信号。这是最常见的视频接口,

    最初在广播电视领域应用,后来很多相机输出都支持了CVBS接口,CVBS信号是隔行视频信号,分辨率为720x576PAL制)或者720X480NTSC制),

    CVBS是标清模拟视频信号接口,目前已经逐步被数字视频信号接口和高清视频信号接口替换掉。

     

     

     

    2.VGA

     

      

    VGAVideo Graphics Array的缩写,是计算机的常用模拟输出接口。常见的分辨率有1024x7681280x10241600x1200.目前一部分工业相机也提供这种输出接口,可以直接接液晶显示器进行显示监看。常见的VGA信号的视频在数字化后时钟主频一般不超过162MHz,传输的图像数据率一般不超过3.7 Gbps.

     

      3.DVI

     

      DVIDigital Visual Interface的缩写,也是计算机的常用输出接口,该接口是数字接口,VGA接口输出的是模拟信号,经过显卡的DA转换,再经过显示器的AD转换后,会有一部分损失,而DVI信号是纯数字接口,没有信号上的损失。随着时间的发展,DVI接口在计算机领域越来越广泛,目前有部分工业相机也提供DVI接口,可以直接接液晶显示器进行显示监看。单口的DVI最大时钟频率:165 MHz ,传输的图像数据率一般不超过3.7 Gbps.

     

      4.HDMI

     

      HDMIHigh Definition Multimedia Interface的缩写,是数字高清多媒体接口。HDMI接口一开始主要应用于机顶盒、媒体播放机、电视机、摄像机输出等消费领域,因为HDMI兼容DVI接口,同时HDMI可以内嵌声音,所以HDMI接口应用越来越广泛,同时HDMI接口的连接器体积小,现在很多工业相机也开始使用HDMI作为信号输出口。HDMI 1.2的最大视频带宽为3.96 Gbps,这在工业相机应用比较广泛,但是在消费电子领域HDMI目前已经发展到2.0版本,最大视频带宽为14.4 Gbps,随着时间的发展,很多高速相机也会采用该接口作为图像输出口。HDMI接口的最大缺点就是紧固性不好,所以如果相机需要移动的话,容易导致信号接触不良。

     

      5.SDI

     

      SDISerial Digital Interface的缩写,是一种广播级的高清数字输入和输出端口,常用于广播电视的摄像机接口,SDI接口的传输速率上限为2.97Gbps.SDI接口采用和CVBS接口一样的BNC接口,采用单根铜轴进行信号传输,布线施工非常方便,传输距离可达300米,在最初的广电领域和安防领域非常受欢迎。

     

      6.Camera link

     

      Camera link标准规范了数字摄像机和图像采集卡之间的接口,采用了统一的物理接插件和线缆定义。Camera link包括Base,Medium,Full三种规范。Camera Link Base 使用4 个数据

     

    通道,Medium 使用了8个数据通道,Full使用12个数据通道。Camera link接口的始终速率最快是85MHz,Base的有效带宽为2Gbps,Medium的有效带宽4Gbps,Full的有效带宽5.3Gbps.最近Camera link又新增加了规范Camera link Full+,支持80MHz,传输80bit数据,带宽可达6.4Gbps.

     

      7.HS-LINK

     

      HS-LINK接口是由DALSA公司牵头定义,支持更高速的传输带宽,单一线缆为Camera Link4倍,信号协议与Camera Link兼容,也可称为Camera Link-HS.Camera Link-HS的最大传输带宽可达12Gpbs.

     

      8.CoaXPress

     

      CoaXPress该标准容许相机设备通过单根同轴电缆连接到主机,以高达6.25G比特/秒的速度传输数据,4根线缆可达25 Gbit/s.标准同轴电缆和带宽的采用,使得CoaXPress不仅可以引起机器视觉应用领域的兴趣,还适合广泛采用同轴电缆的医疗与安保市场的应用。

     

      目前在视频会议领域CVBSVGADVIHDMISDI使用最广泛,在广播电视领域CVBSHDMISDI使用最广泛,在安防领域CVBSSDI使用最广泛,在上述3个领域,大部分领域都有图像采集存储的需求,这几个领域的图像主要都是满足娱乐、欣赏、监测等需求,所以图像经过压缩之后,大部分还能满足观看的需求,而图像一旦经过压缩,数据量将大幅减少,比如常见的1080P30的视频,经过H.264算法的压缩,码率一般能控制在8Mbps,亦即1MB/s量级,数据带宽很小,所以用常规的嵌入式主控芯片,ARM等即可实现存储的需求,如果并发路数很多,则只需要用高性能的ARM系统或者PC系统即可。

     

      然而,在工业领域和军用领域,目前标清分辨率的相机大部分为CVBSCamera link Base接口。而高分辨率的领域,目前使用最广泛的是SDICamera link接口,目前还推出了HS-LINKCoax Press等更高带宽接口。在这个领域,对图像的画质要求非常的高,往往不能对图像进行压缩,相机输出的带宽非常高,所以需要采用高速图像采集存储系统来实现图像存储的目的。

     

      以上图像采集存储系统的各种类型的接口,希望能够在选择图像采集存储系统时带来帮助。