原创 车用高速音视频传输串行总线技术简介(APIX、FPD-LINK、GMSL、ClockLessLink)

2021-6-18 22:31 598 1 2 分类: 汽车电子 文集: 杂文

车用高速音视频传输串行总线技术简介APIXFPD-LINKGMSLClockLessLink

作者:Hello,Panda

今天下班早,带娃间隙水一文,谁叫今天6.18呢,购物车清不动了还是码一点儿字吧,笔耕不缀,快乐不止。现在电动汽车、自动驾驶技术发展得这么猛,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,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,还有丰富的影音娱乐系统等等,这样的现状,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,熊猫君前一段时间恰好需要实现这么一个方案,也Google了不少的资料,简要总结一下分享之。

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

1 车用串行总线标准概览表

   表1是一张总表,我们分项介绍之:

一、         APIX接口

APIX接口的全称是Automotive pixel link,是德国公司Inova主推的,发展到现在已经到了第三代,称之为APIX3接口标准,最高带宽可达12Gbps(两通道传输),是目前串行速率支持最高的接口标准,单Lane最高可传输3840×2160@60fps24bpp原始图像,下图1APIX3的接口方案框图。

1 APIX3接口方案框图

如上图1所示,发送芯片和接收芯片是一对,下行带宽向下兼容,可配置为6Gbps+6Gbps3Gbps+3Gbps1.5Gbps+1.5Gbps,上行带宽可固定为187.5Mbps,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,主要的器件有INAP563T/RINAP592T/RINAP593T/R等,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,只能纯粹的用于Camera或显示系统,目前也发展到了第三代,称之为FPD-LINK IIICamera用最高带宽可达4.16Gbps,可传输4M@30fps的未压缩图像;显示用最高支持2K/60Hz/24bpp,可支持HDMIMIPI DSI输入,LVDS/MIPI DSI输出等,下图2FPD-LINK III系统应用方案框图。

2 FPD-LINK III系统应用框图

当前TIFPD-LINK III方案的应用推广情况相对比较好,得益于大多数的自动驾驶平台均对其支持。主流的器件DS90UB953/DS90UB954DS90UH949/DS90UH948等。近期,TI针对于工业领域的应用,又推出了可以支持Hub功能的V3LINK方案,一个HUB可以支持最多4路串行数据输入,见下图3所示。

3 V3LINK应用方案框图

支持该方案的主要器件为TDES953TDES954TDES960,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,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 ,是美信推出的一种针对车用的串行传输接口标准,其标准的发展历程如下图4所示,发展到现在,可以支持的最高串行话速率为3.125Gbps,同样支持同轴电缆传输、支持同轴电缆POC供电,同样是成对使用,典型的器件如MAX9291BMAX9293BMAX9277MAX9281等。

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,最高支持的速率为2.7Gbps,可支持1080P视频流的传输。典型的应用方案见下图5所示。

5 Clocklesslink接口典型方案

 

五、         小结

针对以上介绍的接口,小结如下:

(1)    这些接口本质上都是一种串行解串器,跟我们FPGA的熟知的GTPGTX这些并没有什么本质差别;

(2)    这些接口大多可支持同轴电缆传输,而且支持POC供电;

(3)    针对车用可靠性要求高的特点增加一些特性,比如说直流均衡、比如扩频技术、比如说加强了的CDR等等;

(4)    这些接口中使用最为广泛的是FPD-LINK IIIGMSL,提供的功能最为丰富灵活的是APIX接口;

(5)    从设计角度而言,就是在原有的Camera、主机或屏接口外面套一层接口,将技术风险降到了最低;从部署上来说,一根同轴电缆即可连接一个Camera或一块屏(功耗允许时),布线复杂度降到了最低;

(6)    熊猫君可提供基于FPD-LINK IIIGMSLCamera和到屏解决方案和产品,感兴趣欢迎咨询。

今天的分享到这里就结束,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,大家一起愉快的交个朋友吧,以下是QQ群和微信公众号的二维码,手机扫码即可添加。(PS:今天发的这个博恰逢6.18,阅过的朋友们圈个红吧,点个赞哦)

作者: panda君, 来源:面包板社区

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文章评论1条评论)

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黄黄黄先森 2021-6-22 00:52

补充几点,目前TI FPD-Link已经发展到第四代,最高带宽支持13.5Gbps(单链),双链最高27Gbps。美信GMSL3最高支持6Gbps(单链),双链最高12Gbps。除此之外还有索尼的GVIF,APIX已基本被淘汰,未来MIPI A-PHY会一统天下,国内与国外这块高速串行器件差距巨大,A-PHY是一个巨大机遇。
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