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车用高速音视频传输串行总线技术简介 （ APIX 、 FPD-LINK 、 GMSL 、 ClockLessLink ） 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。 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@60fps ， 24bpp 原始图像，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，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+6Gbps 、 3Gbps+3Gbps 或 1.5Gbps+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/R ； INAP592T/R ； INAP593T/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 III 。 Camera 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 HDMI 、 MIPI DSI 输入， LVDS/MIPI DSI 输出等，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，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， 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。 图 3 V3LINK 应用方案框图 支持该方案的主要器件为 TDES953 、 TDES954 、 TDES960 ，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 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，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。 图 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 GTP 、 GTX 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 III 和 GMSL ，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 III 和 GMSL 的 Camera 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 ) 。