высокоскоростная съёмка скоростная съёмка Fastvideo Фаствидео
Fastvideo
Фаствидео ГЛАВНАЯ
  ВИДЕОКАМЕРЫ
видеокамеры
  ПРОГРАММЫ
софт
  РЕШЕНИЯ
решения
  ПРОЕКТЫ
проекты
  НОВОСТИ
новости
  ИНФО
информация
  ВАКАНСИИ
вакансии
  АДРЕС
адрес
  КАРТА САЙТА
карта сайта
  ENGLISH VERSION
English version
 
  Поиск по сайту:
скоростные видеокамеры
скоростные камеры
фаствидео камеры

Скоростные интерфесы для быстрых видеокамер

В настоящее время существует немалое количество стандартов передачи данных от скоростных цифровых видеокамер, которые используются достаточно широко.

Основные стандарты передачи данных от быстрых цифровых видеокамер

  • GigE
  • IEEE 1394 b
  • CameraLink (Base, Medium, Full)
  • USB-3.0
  • CoaXPress (Base, Full)
  • PCI-Express x8 Gen 2
GigE IEEE 1394 b CameraLink USB-3.0 CoaXPress PCIe х8 Gen2
Поток данных по одному кабелю 1 Гбит/с 0,8 Гбит/с 2,5 Гбит/с (Base) 6 Гбит/с 3,125 Гбит/с (Base)
6,25 Гбит/с (Full)
8 * 5 Гбит/с
Макс. поток данных 1 Гбит/с 0,8 Гбит/с 5,44 Гбит/с (Full, 8-tap)
6,8 Гбит/с (Full, 10-tap)
(через 2 кабеля)
6 Гбит/с 25 Гбит/с
(через 4 кабеля)
40 Гбит/с
(через 1 кабель)
Макс. длина кабеля 100 м 5 м 10 м 3 м 40 / 100 м 7,5 м
Тип кабеля CAT5e, CAT6 -- MDR26 -- коаксиальный медный

В настоящее время на статус нового высокоскоростного стандарта (учитывая базовые требования - пропускную способность, длину кабеля и доступность технологии) есть два основных претендента: CoaXPress и PCI-Express. У каждого из них есть свои сильные и слабые стороны, которые мы и рассмотрим подробнее. Стоит отметить, что на базе обоих стандартов уже созданы скоростные камеры.

Достоинства CoaXPress

  • Основная идея: до сих пор в мире установлено очень много аналоговых видеокамер, подключённых с помощью достаточно длинных коаксиальных кабелей и если заменить камеры на новые цифровые, то можно оставить кабельную инфраструктуру прежней. Т.е. вопрос состоит не в применении принципиально новых технологий и материалов, а в адаптации старых решений к новой элементной базе.
  • Передача данных по коаксиальному кабелю
  • Относительно высокая скорость передачи данных
  • Относительно большая длина кабеля
  • Подача питания по кабелю, через который осуществляется передача данных
  • Низкая цена кабеля

Недостатки CoaXPress

  • Для скоростной передачи данных нужен коаксиальный кабель не стандартный, а "специальный", причём не один (при использовании стандартного кабеля скорость заметно ниже)
  • Максимальная длина кабеля на высокой скорости передачи данных не более 40 метров
  • Высокая скорость передачи данных от камеры к компьютеру и низкая в обратном направлении
  • По сравнению с PCI-Express скорость передачи заметно ниже, и самое главное - пока не видно перспектив по увеличению пропускной способности
  • Максимальная скорость передачи данных от камеры к компьютеру достигается при передаче данных сразу по 4-м кабелям, что очень громоздко
  • Микросхему CoaXPress выпускает только одна компания (EqcoLogic), производителей фреймграбберов есть несколько - для общепринятого стандарта это нетипично
  • И в камеру, и в фреймграббер необходимо ставить FPGA

Основная идея протокола PCI-Express гораздо глубже. В настоящее время этот скоростной последовательный двунаправленный интерфейс является основным кандидатом для осуществления взаимодействия между компонентами компьютера. И уже сейчас пропускная способность достигла впечатляющих значений. Для современных FPGA доступна конфигурация PCIe х8 Gen3, что означает передачу потока данных до 80 Гбит в секунду, а материнские платы и процессоры с поддержкой PCIE-3.0 уже давно есть в продаже. Также есть большой запас с точки зрения увеличения количества линий (до 32). Кроме того, есть варианты передачи данных не только внутри компьютера, но и по кабелю (медь, оптика). Из современных широко распространённых компьютерных интерфейсов таких возможностей нет ни у кого. Таким образом, в ближайшее время не видно ни одного конкурента этому стандарту. Конечно, это вовсе не значит, что такие конкуренты не появятся. Скорее всего, это будут 10GigE/100GigE, Thunderbolt, InfiniBand 12X QDR или подобные интерфейсы. В настоящее время доступны оптические кабели с возможностью передачи данных на скоростях до 150 Гбит/с.

Для высокоскоростных видеокамер с потоком данных 1-2 ГБайт/с и выше, в настоящее время редко используются внешние интерфейсы (кроме экзотических вариантов вроде двойного Full CameraLink или Full CoaXPress с четырьмя кабелями) и обычно запись ведётся в оперативную память, установленную внутри видеокамеры. Таким образом, скорость потока ограничена каналом FPGA-DDR3 и пока альтернатив по скорости такому варианту нет. Длительность записи при этом ограничена размером встроенной в камеру памяти. Если же рассмотреть задачи, требующие передачи всего потока данных из камеры в компьютер, то есть следующие варианты:

  • вставить контроллер видеокамеры в разъём PCIe материнской платы компьютера
  • передать данные через медный кабель PCIe (Molex, длина до 7,5 метров)
  • передать данные через активный оптический кабель (SFP, SFP+, CXP) длиной более 100 метров

Каждый из этих вариантов обеспечивает скорость передачи данных до 3 ГБайт/с по по одному кабелю на PCIe x8 Gen2. Недавно стало доступным пятое поколение FPGA Altera Stratix, что подняло планку пропускной способности до 5 ГБайт в секунду. По всей видимости, для внешнего интерфейса пока это потолок.

Вопрос о том, что же можно сделать в компьютере с входным потоком данных порядка 3 ГБайт в секунду уже решён - его можно в онлайне сжать по алгоритму JPEG на видеокарте с минимальными потерями в качестве, а затем уменьшенный в 10-20 раз видеопоток можно записать на быстрый SSD. Таким образом, длительность высокоскоростной съёмки оказывается ограниченной пропускной способностью внешнего интерфейса между камерой и компьютером.

fast camera
скоростная камера скоростная съемка быстрые видеокамеры быстрые камеры
скоростной софт Rambler's Top100 НПО Астек - официальный дилер "Фаствидео"
Москва, 129344, ул. Искры 17А, корп. 3, тел: +7 (495)-542-04-49
высокоскоростные камеры