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My Study/Hardware, Firmware

카메라 링크 (Camera Link)

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Camera Link내셔널 세미 컨덕터 인터페이스 채널 링크를 기반으로하는 카메라 인터페이스 애플리케이션을 위해 설계된 직렬 통신 프로토콜 표준 [1] 입니다 . 이 제품은 카메라, 케이블 및 프레임 그래버를 비롯한 과학 및 산업 비디오 제품을 표준화하기위한 목적으로 설계되었습니다 .

원래는 수 년 동안 프레임 그레버와 카메라 제조업자들이 서로 다른 커넥터 규격과 케이블을 만들어 사용자들을 혼란케 만들었다.

카메라가 진보하면서 camera link와 같은 표준을 만들었고 비용 뿐 아니라 시간을 절약하게 됐다. 이 표준 케이블은 신호선의 속도 제어 뿐 아니라 비용도 절감해 주었다.

Channel Link 는 디지털 카메라와 프레임 그레버 사이의 표준은 데이터 비율이 꾸준히 증가함에 따라 발생하게 되었다. Channel link는 드라이버와 리시버 쌍으로 구성 되어 있고 28 single-ended 데이터 신호들과 클럭을 받는다.

"CameraLink ™ 는 산업용 카메라와 Frame Grabber 를 연결 하는 디지털 인터페이스의

표준입니다. RS-644 를 직렬 변환 하여 전송 하는 방식으로, 이론상 2.3 Gbps 의 고속 전송이

가능 합니다. 핀 맵과 전송 방식이 규격화 되어 호환성이 좋습니다."

사양에는 10m 까지 이용이 가능 하다고 되어 있으나 실제로 5 Mega pixel 이상 카메라라면 5m 정도 이다

카메라의 라인업은 다양 하다. 0.3 ~ 25 Mega pixel 이상으로, 현재도 계속 새제품이 출시 된다.

그렇지만 국내에서는 대개는 고화소의 카메라나 고속카메라가 많이 이용이 되며, 2Mega 이하의

저화소는 Camera Link 타입 보다는 Analog 카메라가 이용이 된다.

 

이 CameraLink 인터페이스가 안정정일 수 있는 이유는 바로 Frame Grabber 에 있다.

 

높은 화소수 데이터나 빠른 fps 를 가진 카메라라면 대량의 데이터가 발생이 되는데,

이 많은 데이터를 PC 가 바로 받게 되면 자연스럽게 CPU 점유율이 올라가게 되고 이는 곧

시스템 자체의 불안정성을 야기 하게 된다.

 

이 높은 데이터를 Frame Grabber 가 대신 받아 데이터 처리를 한 뒤, 영상을 뿌려준다.


기본 구성 [ 편집 ]

"기본"Camera Link 구성은 단일 커넥터 / 케이블을 통해 신호를 전달합니다. [1] [2] [3] 사용 된 케이블은 LVDS 신호에 3M으로 최적화 된 MDR ( "Mini D Ribbon") 26 핀 Male 플러그 커넥터입니다. 직렬화 된 비디오 데이터 (24 비트 데이터 및 4 개의 프레이밍 / 인 에이블 비트)를 전송하는 5 개의 LVDS 쌍 외에도 커넥터는 카메라와 통신하기 위해 4 개의 LVDS 개별 제어 신호 2 개의 LVDS 비동기 직렬 통신 채널을 전달합니다


Camera link의 모드

CL(=Camera Link) 는 5개의 mode를 가지고 있다.

1. Lite - Support up to 10bits, one connector

2. Base - Support up to 24bits, one connector

3. Medium - Support up to 48bits, two connectors

4. Full - Support up to 64bits, two connectors

5. 80 bits - Support up to 80bits, two connectors

위에서 가장 많이 사용하는 것은 Base, Medium, Full 모드 이다.

지원되는 Bit 수가 10~80Bit 까지 이다.

그렇다고 ( Pin 수가 최대 80개가 될 필요는 없다.)

Parallel 통신의 경우 bit와 pin 수가 동일 해야 하지만 Camera Link는 LVDS를 시용한 Serial 통신 한다.

따라서 CL은 Channel에 특정 Group 단위를 보내서 Data 를 전송하여 Bit 수의 비해 Pin수가 많이 필요 하지 않다.

두개의 LVDS 신호쌍은 카메라와 프레임 그레버 사이의 비동기 직렬 통신을 위하여 정의 되어있다.


Camera link의 전송 특성

CL(=Camera Link) 는 빠른 신호 Data 전송을 위해서 Data제어부분을 분리 했습니다.


Camera Link 카메라 구매 시 주의 사항

Camera Link용 카메라는 Frame Grabber 와 항상 같이 사용한다.

그렇기 때문에 Frame Grabber 를 항상 같이 구매 해야하는데 제조사에 어떤 Mode까지 지원하는지와 카메라와 Grabber와의 호환성을 잘 고려해야 한다.


케이블 및 커넥터

Camera Link 용 26 핀 소형 델타 리본 커넥터 (MDR-26)를 규정하고 있습니다. [1] 수축 된 SDR-26 변형은 표준 버전 1.2부터 허용됩니다. 커넥터 핀 할당은 이전 섹션의 큰 그림에 표시됩니다. 커넥터 핀아웃은 다음과 같습니다.

Camera Link 케이블은 차폐 연선 케이블입니다. 표준에서는 차동 쌍을 개별적으로 차폐해야한다고 규정하고 있으며 케이블 전체에 두 개의 차폐가 있어야합니다.


<괜찮은 설명을 한 참고 사이트>

https://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=laonple&logNo=220623760264

 

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