CameraLink 详细介绍一、CameraLink 标准的产生背景及它的技术优点1、 Camera Link 标准的产生背景 过去，工业级的数字视频市场在相机和图像采集卡之间虽然已经制定了一种通信标准，但相机制造商和图像采集卡制造商却使用不同的连接器来发展他们的产品，这使得传输线缆很难整合生产，给用户也带来了很多麻烦同时， 随着数据传输速率和复杂性的不断提高，对一种通用性接口标准的需求就变得非常重要了 在高数据率、综合数据交换时代，手工制作的线缆已经不可能满足需求为保证在 高数据率条件下通信的可靠性，需要特别制定一个标准的引脚分配和线缆装配方法来确保兼容设备能够轻而易举地连接在一起该标准可以使用户通过大批量购买线 缆来降低开发成本并且，该标准接口的存在也应该能大大节约用户为整合一套兼容的相机和图像采集卡而花费在获得技术上的时间，在此背景下 Camera Link 标准诞生了 Camera Link 的标准是由数家工业级相机及采集卡大制造商共同制定出来的 , 是一种基于视频应用发展而来的通信接口标准本身由美国 National Semiconductor 公司基于其 Channel Link 的技术发展而来的 , 并定义出配套的标准工业接口器件，也就是信号线也标准化了 , 让相机和图像采集卡的信号传输更简单化了。
同时定义了 3 种传输模式：基本模式 (Base Configuration) 、中级模式 (Medium Configuration) 、完整模式 (Full Configuration) ，以及相应的信号引脚规范和数据传输量，并且同时提供 4 路的相机控制信号线 图像采集卡和相机之间的通信采用了 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) ，速度快而且抗噪性能较好图像采集卡和相机之间使用专门的连接线，距离最远 10 米 ，一般提供的是标准的 3 米 连接线 现阶段，应用 Channel Link 技术可实现高达 2.38 Gbps 的传输速率，而 Camera Link 运用了 3 路 Channel Link 技术，其传输速率足以满足当今数字相机对高数据传输速率的要求由于 Camera Link 的高性能、低成本以及其连接的便利性，迅速得到许多相机及图像采集卡的生产商的支持2、Channel Link 技术的优点 Channel Link 技术有很多的优点 , 它是建立在现有的通用、低成本技术（例如 TTL 和 LVDS ）之上的一种数据传输技术，所以它很容易学习和应用。
Channel Link 的相关协议芯片不但价格便宜而且易于使用，同时，既然它使用低压摆幅差分电流模式驱动，那么 Channel Link 就降低了电子噪声干扰 Channel Link 技术的主要优势在于它的数据线多路技术，这种技术使线缆的使用量大大缩减 [14] 如果用传统的 RS-422/644 技术传输 28 位的数据，则在传输线缆上就需要 56 只终端电阻，而使用 Channel Link 技术只要 11 只终端电阻，即 4 对数据线， 1 对时钟线和至多一个地，所以不但线缆外型变小了而且还降低了屏蔽的要求，这也意味着可以缆上使用较小体积的连接器二、Camera Link标准概述Camera Link 技术标准是基于 National Semiconductor 公司的 Channel Link 标准发展而来的，而 Channel Link 标准是一种多路并行 LVDS 传输接口标准 Channel Link 标准 低压差分信号（ LVDS ）是一种低摆幅的差分信号技术，电压摆幅在 350mV 左右，具有扰动小，跳变速率快的特点，在无失传输介质里的理论最大传输速率在 1.923Gbps 。
90 年代美国国家半导体公司（ National Semiconductor ）为了找到平板显示技术的解决方案，开发了基于 LVDS 物理层平台的 Channel Link 技术此技术一诞生就被进行了扩展，用来作为新的通用视频数据传输技术使用 如图1 所示， Channel Link 由一个并转串信号发送驱动器和一个串转并信号接收器组成，其最高数据传输速率可达 2.38G 数据发送器含有 28 位的单端并行信号和 1 个单端时钟信号，将 28 位 CMOS/TTL 信号串行化处理后分成 4 路 LVDS 数据流，其 4 路串行数据流和 1 路发送 LVDS 时钟流在 5 路 LVDS 差分对中传输接收器接收从 4 路 LVDS 数据流和 1 路 LVDS 时钟流中把传来的数据和时钟信号恢复成 28 位的 CMOS/TTL 并行数据和与其相对应的同步时钟信号图1 Channel Link 工作模式图三、Channel Link的多路复用（Camera Link标准）标准的 Camera Link 是由多路 Channel Link 复用而成的，不仅包含相机图像数据信号和时钟信号，而且还包含相机的控制信号和串行通信信号。
Camera Link 的接口配置包括：基本模式 (Base Configuration) 、中级模式 (Medium Configuration) 、完整模式 (Full Configuration) 在基本模式中，一对 Channel Link 信号发送驱动器和接收器随同 4 对用来控制相机的 RS- 644 LVDS 收发器和 2 对用来协调相机和采集卡间串行通信的 RS- 644 LVDS 收发器协同工作一对 Channel Link 信号发送驱动器和接收器仅局限于 28 位并行视频数据传输，因此基本模式就不能够满足所有的视频传输情况中级模式包括 2 对 Channel Link 信号发送驱动器与接收器和与之随同的用于相机控制和串行通信的 LVDS 线对中级模式最高可传输 56 位并行视频数据完整模式包括了 3 对 Channel Link 信号发送驱动器和接收器和与之随同的用于相机控制和串行通信的 LVDS 线对完整模式最高可传输 84 位的视频数据 图2 Camera Link 接口的配置模式 关于 Camera Link 的各种接口配置模式如图 2 所示，基本模式配置下只需要一条标准的电缆连接相机和图像采集卡，而中级模式和完整模式的配置下，则需要 2 条标准电缆四、Channel Link标准的端口和端口分配1 ．端口定义 一个端口定义为一个 8 位的字，在这个 8 位的字中，最低的 1 位（ LSB ）是 bit0 ，最高的 1 位（ MSB ）是 bit7 。
Camera Link 标准使用 8 个端口，即端口 A 至端口 H 2 ．端口分配 在基本配置模式中，端口 A 、 B 和 C 被分配到唯一的 Camera Link 驱动器 / 接收器对上；在中级配置模式中，端口 D 、 E 和 F 被分配到第二个驱动器 / 接收器对上；在完整配置模式中，端口 A 、 B 和 C 被分配到第一个驱动器 / 接收器对上，端口 D 、 E 和 F 被分配到第二个驱动器 / 接收器对上，端口 G 和 H 被分配到第三个驱动器 / 接收器对上（见图2 ）表1 给出了三种配置的端口分配， Camera Link 芯片及连接器的使用数量情况表1 3种配置模式的端口分配配置模式端口芯片数量连接器数量基本A,B,C11中级A,B,C,D,E,F22完整A,B,C,D,E,F,G, H32每一个 Camera Link 驱动器都有标注着从 TX0 至 TX27 的 28 个数据输入引脚，相应的接收器有标注着从 RX0 至 RX27 的 28 个数据输出引脚3 ．端口的位分配 从表2 中我们可以看出在 3 种 Camera Link 配置模式中，图像数据位是怎样分配到端口的。
这种位分配方式已经被应用于市场上最流行的相机上了表2 Camera Link 接口的端口分配驱动器输入信号对应芯片引脚StrobeTxCLK Out/TxCLK InLVALTX/RX24FVALTX/RX25DVALTX/RX26SpareTX/RX23PortA0 ， PortD0 ， PortG0TX/RX0PortA1 ， PortD1 ， PortG1TX/RX1PortA2 ， PortD2 ， PortG2TX/RX32PortA3 ， PortD3 ， PortG3TX/RX3PortA4 ， PortD4 ， PortG4TX/RX4PortA5 ， PortD5 ， PortG5TX/RX6PortA6 ， PortD6 ， PortG6TX/RX27PortA7 ， PortD7 ， PortG7TX/RX5PortB0 ， PortE0 ， PortH0TX/RX7PortB1 ， PortE1 ， PortH1TX/RX8PortB2 ， PortE2 ， PortH2TX/RX9PortB3 ， PortE3 ， PortH3TX/RX12PortB4 ， PortE4 ， PortH4TX/RX13PortB5 ， PortE5 ， PortH5TX/RX14PortB6 ， PortE6 ， PortH6TX/RX10PortB7 ， PortE7 ， PortH7TX/RX11PortC0 ， PortF0TX/RX15PortC1 ， PortF1TX/RX18PortC2 ， PortF2TX/RX19PortC3 ， PortF3TX/RX20PortC4 ， PortF4TX/RX21PortC5 ， PortF5TX/RX22PortC6 ， PortF6TX/RX16PortC7 ， PortF7TX/RX17 如果只用端口 D 和 G ，那么它们与器件的连接方法与端口 A 相同。
同样，如果使用端口 E 和 H ，它们与器件连接方法同端口 B 的相同，端口 F 的与端口 C 的相同 如果相机在每个周期内仅输出 1 个像素，那么就使用分配给像素 A 的端口；如果相机在每个周期内输入 2 个像素，那么使用分配像素 A 和像素 B 的端口；如果在每个周期内输出 3 个像素，那么使用分配给像素 A 、 B 和 C 的端口；依次类推至相机每周期输出 8 个像素，那么分配给 A ～ H 的 8 个端口都将被使用五；Camera Link连接器与电缆引脚定义 Channel Link 的高速速率传输使选择连接器和电缆这一环节变得非常重要必须严格依照 Camera Link 标准中关于对连接器与电缆的引脚定义去设计相机和采集卡的相关连接信号 1. 连接器 连接器规定的制造商是 3M 公司，其规格化的 3M 26-pin MDR （ Mini D Ribbon ）产品是 Channel Link 的标准连接器（如图3 所示），故而 Camera Link 标准的连接器也选择此型号图3 26-pin MDR 连接器 当将这些连接器安装到一个相机或者图像采集卡上时要用到插槽（如图4 所示）。
插槽上的连接器固定螺母要与标准的 Camera Link 电缆连接器。