隨著傳感器技術的進步以及采用微型模塊化封裝的超高清或 4K 視頻圖像傳感器的實現
，這種向基於 AI 處理的轉變成為可能。

 

機(ji)器(qi)人(ren)輔(fu)助(zhu)內(nei)窺(kui)鏡(jing)平(ping)台(tai)和(he)機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)攝(she)像(xiang)機(ji)等(deng)應(ying)用(yong)需(xu)要(yao)傳(chuan)輸(shu)來(lai)自(zi)安(an)裝(zhuang)在(zai)極(ji)小(xiao)的(de)探(tan)針(zhen)尖(jian)端(duan)上(shang)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)圖(tu)像(xiang)數(shu)據(ju)
，而(er)該(gai)探(tan)針(zhen)尖(jian)端(duan)通(tong)過(guo)極(ji)細(xi)的(de)電(dian)纜(lan)與(yu)視(shi)頻(pin)采(cai)集(ji)和(he)分(fen)析(xi)係(xi)統(tong)相(xiang)連(lian)。來(lai)自(zi)視(shi)頻(pin)采(cai)集(ji)係(xi)統(tong)的(de)控(kong)製(zhi)信(xin)息(xi)同(tong)時(shi)流(liu)回(hui)到(dao)探(tan)針(zhen)尖(jian)端(duan)
，從(cong)而(er)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)種(zhong)通(tong)過(guo)傾(qing)斜(xie)和(he)縮(suo)放(fang)等(deng)控(kong)製(zhi)手(shou)段(duan)來(lai)控(kong)製(zhi)探(tan)針(zhen)尖(jian)端(duan)位(wei)置(zhi)的(de)方(fang)法(fa)。

 

圖1zhanshilegongyeyidongjiqirenzheleijiyushijiaodekongzhixitong，tamenxuyaojidideyanchi，yishixianduigaojingdushipinshujudeshishicaijihefenxi。tongguofanxianglujingchuanshukongzhixinhaoyitiaozhengshexiangjiweizhideguochengyetongyangxuyaodiyanchi。dianlanhedaotideshuliang、導體的尺寸以及傳感器端的功率耗散可能是空間受限應用（如內窺鏡和機器視覺）的重要限製因素。

 

圖1. 基於視覺的控製係統——工業移動機器人

 

許(xu)多(duo)現(xian)有(you)的(de)高(gao)速(su)接(jie)口(kou)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)實(shi)現(xian)高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)視(shi)頻(pin)數(shu)據(ju)的(de)可(ke)靠(kao)傳(chuan)輸(shu)，但(dan)基(ji)於(yu)視(shi)覺(jiao)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)也(ye)存(cun)在(zai)缺(que)點(dian)。例(li)如(ru)
，由(you)於(yu)與(yu)協(xie)議(yi)相(xiang)關(guan)的(de)開(kai)銷(xiao)
，以(yi)太(tai)網(wang)等(deng)標(biao)準(zhun)技(ji)術(shu)會(hui)產(chan)生(sheng)額(e)外(wai)的(de)延(yan)遲(chi)。由(you)於(yu)以(yi)太(tai)網(wang)物(wu)理(li)層(ceng)設(she)備(bei)無(wu)法(fa)直(zhi)接(jie)連(lian)接(jie)到(dao)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)本(ben)地(di)視(shi)頻(pin)接(jie)口(kou)，因(yin)此(ci)這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)還(hai)需(xu)要(yao)額(e)外(wai)的(de)導(dao)線(xian)和(he)元(yuan)件(jian)（如晶體振蕩器）。例如，一個 4MP、30fps 的高分辨率成像儀可以生成大約 3.2Gbps 的視頻數據。單個基於千兆位的以太網鏈路（例如 1000-BaseT）無(wu)法(fa)提(ti)供(gong)足(zu)夠(gou)的(de)吞(tun)吐(tu)量(liang)來(lai)承(cheng)載(zai)這(zhe)種(zhong)未(wei)經(jing)壓(ya)縮(suo)的(de)高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)數(shu)據(ju)，這(zhe)會(hui)在(zai)圖(tu)像(xiang)流(liu)中(zhong)引(yin)入(ru)偽(wei)影(ying)
，進(jin)而(er)可(ke)能(neng)在(zai)基(ji)於(yu)機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)的(de)視(shi)頻(pin)處(chu)理(li)中(zhong)導(dao)致(zhi)錯(cuo)誤(wu)。 

 

專用串行器/解串器 (SerDes) 技術（如 V3Link TSER953 串行器以及 TDES954 和 TDES960 解串器）協同工作，通過單根超細導線同時傳輸高分辨率視頻、控製信號和電力。這些器件有助於在傳感器和處理器之間建立鏈路
，以聚合時鍾
、未壓縮的視頻、控製、電力和通用輸入/輸出信號，如圖 2 所示。

 

圖 2：使用 V3Link 器件進行數據串行化、解串化和電力傳輸的示意圖

 

在zai該gai配pei置zhi中zhong，信xin號hao和he電dian力li通tong過guo正zheng向xiang通tong道dao傳chuan輸shu，該gai通tong道dao從cong位wei於yu傳chuan感gan器qi模mo塊kuai中zhong的de串chuan行xing器qi通tong往wang位wei於yu傳chuan感gan器qi融rong合he分fen析xi係xi統tong中zhong的de解jie串chuan器qi或huo解jie串chuan器qi集ji線xian器qi，同tong時shi，該gai通tong道dao還hai能neng傳chuan輸shu控kong製zhi信xin號hao和he電dian力li。

 

V3Link 解串器還為所有連接的串行器提供嵌入式時鍾，從而實現跨多個傳感器的視頻同步，支持視頻拚接、圖像混合
、立體視覺的 3D 重建和深度感應。使用 TDES960 內部生成的幀同步信號，您可以同步多個攝像機並實現 600ns 的(de)精(jing)度(du)，進(jin)而(er)實(shi)現(xian)多(duo)個(ge)需(xu)要(yao)時(shi)間(jian)觸(chu)發(fa)的(de)機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)應(ying)用(yong)。通(tong)過(guo)從(cong)反(fan)向(xiang)通(tong)道(dao)中(zhong)提(ti)取(qu)參(can)考(kao)時(shi)鍾(zhong)實(shi)現(xian)主(zhu)時(shi)鍾(zhong)同(tong)步(bu)，還(hai)能(neng)消(xiao)除(chu)由(you)為(wei)多(duo)個(ge)成(cheng)像(xiang)儀(yi)充(chong)當(dang)時(shi)鍾(zhong)的(de)不(bu)同(tong)振(zhen)蕩(dang)器(qi)的(de)相(xiang)對(dui)漂(piao)移(yi)引(yin)起(qi)的(de)同(tong)步(bu)誤(wu)差(cha)。

 

用於減少信號損失和降低功耗的自適應均衡器技術

 

除了支持視頻數據、控製信號和電力的單線傳輸之外
，V3Link 器件還包含自適應均衡器技術
，在 2.1GHz 頻率下可補償高達 21dB 的損耗，從而支持使用極細的 28 至 32 美國線規 (AWG) 電纜。AWG 編號數字越大

，電纜越細，信號損耗也越高。

 

較細的電纜更加靈活，可以支持傳感器在狹窄

、空間受限的環境（如內窺鏡）中定位的應用。在同一根細電纜上傳輸電力和控製信號的功能也可以最大限度地減少導體的數量。

 

在傳感器端 250mW 的典型功耗下
，V3Link 串行器消耗的功率非常低，能夠將傳感器和串行器集成到非常緊湊的區域中，沒有功耗且不會發熱
，從而不需要額外的空間。借助 V3Link 產品的專有主時鍾同步技術
，傳感器端無需使用晶振或任何振蕩器
，這進一步降低了成本和總體空間要求。

 

結語

 

從醫學成像應用到機器視覺攝像機，AI 正在推動對實時視頻采集、傳輸和分析的需求。V3Link SerDes IC 可幫助工程師滿足這些需求，同時減少電纜數量並降低功耗和整體係統成本。V3Link 器件提供通用鏈路技術，非常適合大多數需要實時采集、傳輸和分析高分辨率視頻數據的應用。這些器件支持各種布線配置（如同軸電纜
、非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線）以及多種時鍾模式（如同步和異步）。

 

 

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