音视频传输_车用高速音视频传输串行总线技术简介（APIXFPDLINKGMSLClockLessLink）

作者&＃xff1a;Hello&＃xff0c;Panda

今天下班早&＃xff0c;带娃间隙水一文&＃xff0c;谁叫今天6.18呢&＃xff0c;购物车清不动了还是码一点儿字吧&＃xff0c;笔耕不缀&＃xff0c;快乐不止。现在电动汽车、自动驾驶技术发展得这么猛&＃xff0c;对应的对车内的音视频等数据传输带宽需求也在飞一般的提升。现在有的一辆车多达十几颗摄像头&＃xff0c;分辨率也从原来的720P普遍提升到2M像素甚至最高到了8M像素&＃xff0c;还有丰富的影音娱乐系统等等&＃xff0c;这样的现状&＃xff0c;就催生了满足高带宽、精简布线、高可靠性的传输方案的产生&＃xff0c;熊猫君前一段时间恰好需要实现这么一个方案&＃xff0c;也Google了不少的资料&＃xff0c;简要总结一下分享之。

目前&＃xff0c;车用高速串行总线还是处于各自为政的状态&＃xff0c;没有一个统一的标注&＃xff0c;都是各个大厂在自己推&＃xff0c;下表1是目前主流的方案的概览表。

表1 车用串行总线标准概览表

  表1是一张总表&＃xff0c;我们分项介绍之&＃xff1a;

一、APIX接口

APIX接口的全称是Automotive pixel link&＃xff0c;是德国公司Inova主推的&＃xff0c;发展到现在已经到了第三代&＃xff0c;称之为APIX3接口标准&＃xff0c;最高带宽可达12Gbps&＃xff08;两通道传输&＃xff09;&＃xff0c;是目前串行速率支持最高的接口标准&＃xff0c;单Lane最高可传输3840×2160&＃64;60fps&＃xff0c;24bpp原始图像&＃xff0c;下图1是APIX3的接口方案框图。

图1 APIX3接口方案框图

如上图1所示&＃xff0c;发送芯片和接收芯片是一对&＃xff0c;下行带宽向下兼容&＃xff0c;可配置为6Gbps&＃43;6Gbps、3Gbps&＃43;3Gbps或1.5Gbps&＃43;1.5Gbps&＃xff0c;上行带宽可固定为187.5Mbps&＃xff0c;交互的数据有多路的音视频、多路以太网和SPI、低延时的GPIO等等。该方案适合具有符合数据流的综合系统&＃xff0c;主要的器件有INAP563T/R&＃xff1b;INAP592T/R&＃xff1b;INAP593T/R等&＃xff0c;详细选型表参见Inova官网。

二、FPD-LINK接口

该接口是TI公司主推的&＃xff0c;只能纯粹的用于Camera或显示系统&＃xff0c;目前也发展到了第三代&＃xff0c;称之为FPD-LINK III。Camera用最高带宽可达4.16Gbps&＃xff0c;可传输4M&＃64;30fps的未压缩图像&＃xff1b;显示用最高支持2K/60Hz/24bpp&＃xff0c;可支持HDMI、MIPI DSI输入&＃xff0c;LVDS/MIPI DSI输出等&＃xff0c;下图2是FPD-LINK III系统应用方案框图。

图2 FPD-LINK III系统应用框图

当前TI的FPD-LINK III方案的应用推广情况相对比较好&＃xff0c;得益于大多数的自动驾驶平台均对其支持。主流的器件DS90UB953/DS90UB954、DS90UH949/DS90UH948等。近期&＃xff0c;TI针对于工业领域的应用&＃xff0c;又推出了可以支持Hub功能的V3LINK方案&＃xff0c;一个HUB可以支持最多4路串行数据输入&＃xff0c;见下图3所示。

图3 V3LINK应用方案框图

支持该方案的主要器件为TDES953、TDES954、TDES960&＃xff0c;每个链路支持最高串行数据率为4.16Gbps。在使用集线hub的情况下&＃xff0c;最多可以支持四个链路的接入。

三、GMSL

GMSL英文全称为Gigabit Multimedia Serial Link &＃xff0c;是美信推出的一种针对车用的串行传输接口标准&＃xff0c;其标准的发展历程如下图4所示&＃xff0c;发展到现在&＃xff0c;可以支持的最高串行话速率为3.125Gbps&＃xff0c;同样支持同轴电缆传输、支持同轴电缆POC供电&＃xff0c;同样是成对使用&＃xff0c;典型的器件如MAX9291B、MAX9293B、MAX9277、MAX9281等。

图4 GMSL发展历程

四、Clocklesslink

Clocklesslink是罗姆公司推出的车用串行化传输接口&＃xff0c;最高支持的速率为2.7Gbps&＃xff0c;可支持1080P视频流的传输。典型的应用方案见下图5所示。

图5 Clocklesslink接口典型方案

五、小结

针对以上介绍的接口&＃xff0c;小结如下&＃xff1a;

1. 这些接口本质上都是一种串行解串器&＃xff0c;跟我们FPGA的熟知的GTP、GTX这些并没有什么本质差别&＃xff1b;
2. 这些接口大多可支持同轴电缆传输&＃xff0c;而且支持POC供电&＃xff1b;
3. 针对车用可靠性要求高的特点增加一些特性&＃xff0c;比如说直流均衡、比如扩频技术、比如说加强了的CDR等等&＃xff1b;
4. 这些接口中使用最为广泛的是FPD-LINK III和GMSL&＃xff0c;提供的功能最为丰富灵活的是APIX接口&＃xff1b;
5. 从设计角度而言&＃xff0c;就是在原有的Camera、主机或屏接口外面套一层接口&＃xff0c;将技术风险降到了最低&＃xff1b;从部署上来说&＃xff0c;一根同轴电缆即可连接一个Camera或一块屏&＃xff08;功耗允许时&＃xff09;&＃xff0c;布线复杂度降到了最低&＃xff1b;
6. 熊猫君可提供基于FPD-LINK III和GMSL的Camera和到屏解决方案和产品&＃xff0c;感兴趣欢迎咨询。

今天的分享到这里就结束&＃xff0c;欢迎大家加入熊猫君的QQ群或微信公众号一起侃侃大山、吹吹水、讨论讨论技术问题&＃xff0c;大家一起愉快的交个朋友吧&＃xff0c;以下是QQ群和微信公众号的二维码&＃xff0c;手机扫码即可添加。(PS&＃xff1a;今天发的这个博恰逢6.18&＃xff0c;阅过的朋友们圈个红吧&＃xff0c;点个赞哦)。