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Camera Linkは、 National SemiconductorのインターフェースChannel-linkをベースとしたカメラインターフェースアプリケーション向けに設計されたシリアル通信プロトコル規格[ 1 ]です。カメラ、ケーブル、フレームグラバーなどの科学および産業用ビデオ製品を標準化することを目的として設計されました。この規格は、世界のマシンビジョン業界の業界団体であるAutomated Imaging Association（AIA）によって維持および管理されています。
Camera Link は、それぞれ 7 ビットのシリアルリンクを持つ 4 つのリンクを備えた1 ～ 3 個のChannel-linkトランシーバー チップを使用します。 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Camera Link は、最小で 28ビットを使用して最大 24 ビットのピクセルデータとビデオ同期信号用の 3 ビットを表現し、1 ビットを余らせます。ビデオ同期ビットは、データ有効、フレーム有効、およびライン有効です。データは 7:1 でシリアル化され、4 つのデータ ストリームと専用クロックは 5 つのLVDSペアを介して駆動されます。レシーバは 4 つの LVDS データ ストリームと LVDS クロックを受け取り、28 ビットとクロックをボードに駆動します。カメラ リンク規格では、これらの 28 ビットをシリアル化係数 7 の 4 つのシリアル化差動ペアを介して送信することを 要求しています。パラレル データ クロックはデータとともに送信されます。通常、シリアル化されたビデオを送受信するには、PLLまたはSERDESブロックによって 7 倍のクロックを生成する必要があります。シフトレジスタは、シリアル化された各ビットを1つずつ捕捉し、データカウンタが終端値に達すると、そのデータを並列クロック領域に出力します。
Camera Linkには、転送できるデータ量が異なる複数の種類があります。また、一部の種類ではデータ伝送に2本のケーブルが必要です。
「ベース」カメラリンク構成では、単一のコネクタ/ケーブルを介して信号が伝送されます。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]使用されるケーブルは、3M が LVDS 信号用に最適化した MDR (「ミニ D リボン」) 26 ピン オス プラグ コネクタです。シリアル化されたビデオ データ (24 ビットのデータと 4 ビットのフレーミング/イネーブル ビット) を送信する 5 組の LVDS ペアに加えて、コネクタはカメラとの通信用に 4 つの LVDS ディスクリート制御信号と 2 つの LVDS 非同期シリアル通信チャネルも伝送します。チップセットの最大動作周波数 (85 MHz) では、ベース構成で 2.04 Gbit /s (255 MB /s)のビデオ データ スループットが得られます。
Camera Link 仕様には、2 番目のコネクタ/ケーブルを介して追加のビデオ データ パスを提供する、より高帯域幅の構成が含まれています。「Medium」構成では、ビデオ帯域幅が 2 倍になり、24 ビットのデータと、「Base」構成と同じ 4 ビットのフレーミング/イネーブル ビットが追加されます。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]これにより、最大 4.08 Gbit/s (510 MB/s) のスループットが可能な 48 ビット幅のビデオ データ パスが実現します。「Full」構成では、データ パスにさらに 16 ビットが追加され、5.44 Gbit /s (680 MB /s) を伝送できる 64 ビット幅のビデオ パスが実現します。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
カメラやデータ取得ハードウェアのメーカーの中には、Camera Link インターフェース仕様で定められた制限を超えてインターフェースの帯域幅を拡張しているものがあります。これらのフォーマットは、未使用の 8 ビットを利用し、冗長なフレーミング/イネーブル 8 ビットを再割り当てすることで、「Full」構成の幅を拡張し、2 つのコネクタ/ケーブルで最大 80 ビットのデータ パス幅を実現し、ビデオ帯域幅をさらに拡大しています。業界では 80 ビット版について合意が形成されており、互換性のあるカメラやフレーム グラバーは「Camera Link Deca」という用語で販売されています。ただし、一部のメーカーは Deca 構成を指すのに「Extended Full」という用語を使用しており[ 4 ] 、また、Full Deca を指す際に Camera Link Full という用語を使い続けているメーカーもあります。80 ビットのビデオ パスは 6.8 Gbit /s (850 MB /s)を伝送できます[ 5 ]
下の図は、カメラリンク伝送に使用されるチャネルリンクトランシーバーの1つにおけるクロックと1つのデータラインの相対的な信号タイミングを示しています。データワードはクロックのハイフェーズの中央から始まり、最上位ビットが最初に送信されます。[ 6 ]
画素値のビットはシリアル送信機に順番に割り当てられるのではなく、次の図に示すように複雑な順序で並べ替えられます。この図では、カメラリンクのデータビットが順番にラベル付けされており、カメラリンクフル仕様には含まれていない8ビットが追加されています。（カメラリンク規格では、データビットを文字と数字の組み合わせで表される8つの8ビットポートに分割していますが、カラーチャンネルにも同じ文字と数字の組み合わせを使用しており、必ずしも1対1で対応しているわけではないため、この表記は曖昧です。）
この図の上半分は、2つの物理インターフェースと2本のケーブルを必要とするミディアム構成とフル構成にのみ関係します。中央の2つの長方形はケーブルを表しており、それぞれの信号のコネクタピンが両側に印刷されています。
トランシーバーの左側には、そのチャネルリンクを介して送信されるピクセルデータビットのリストが、LSBからMSBの順に印刷されています。文字L、F、Dは、それぞれライン同期、フレーム同期、データ有効ビットを表します。アンダースコアは、未使用の予備ビットを表します。図で使用されているビット0から71にピクセルデータビットがどのように割り当てられるかは、まだ説明されていません。グレースケールピクセルの場合、これは自明な1対1のマッピングです。色ごとに8ビットの倍数を持つカラーピクセルの場合、色は赤、緑、青の順（LSBからMSB）に単純に連結されます。12ビットRGBデータの場合、各色の下位8ビットはデータビット0～7、16～23、32～39に割り当てられ、各色の上位4ビットはビット8～11、12～15、40～43に割り当てられます。[ 1 ]
規格では、カメラリンクで使用するために26ピンのミニチュアデルタリボンコネクタ（MDR-26）が規定されています。[ 1 ]規格バージョン1.2以降は、小型版のSDR-26も使用可能です。コネクタのピン配置は、前のセクションの大きな図に示されています。コネクタのピン配置は次のとおりです。
差動ペアは意図的にコネクタの反対側に配置され、ケーブルの両端ではコネクタの異なる側に配置されます。これにより、コネクタがPCBに垂直に取り付けられることによるスキューが防止されます。[ 6 ]
カメラリンクケーブルは、シールド付きツイストペアケーブルです。規格では、差動ペアは個別にシールドする必要があり、ケーブル全体としては2つのシールドが必要であると規定されています。[ 1 ]一部の企業は、カメラデータよりも低速な信号を伝送する2つのシリアルインターフェース信号ペアをシールドしないことでコストを削減しています。これらのケーブルは、片側がカメラ側、もう片側がグラバー側となっており、逆向きに取り付けることはできず、MediumまたはFull構成の2本目のケーブルとして使用することはできません。
Camera Link 規格はAIAによって維持されています。 Camera Link インターフェイス規格 (1.0) は 2000 年 10 月に導入されました。 改訂 1.1 は 2004 年 1 月に採用され、ソフトウェア機能のサポートが拡張されました。 標準化委員会は 2007 年 1 月にバージョン 1.2 を採用し、ミニ SDR ("Shrunk D Ribbon") コネクタ (SDR-26) と Power over Camera Link (POCL) を導入しました。 改訂 1.2 の付属書 D では、規格に機械的および電気的記述、特にケーブルの性能が追加されています。 改訂 1.2 の付属書 E では、POCL 機器の要件がリストされています。 Camera Link 2.0 は 2011 年 11 月にリリースされました。