【高清视频方案分享】12G-SDI与CameraLink输入输出,基于RK3588J+FPGA工业平台

CameraLink 协议介绍

CameraLink 是一种用于机器视觉和工业成像应用的标准化数字接口协议。它由自动化成像协会(Automated Imaging Association)开发,旨在解决传统模拟视频接口的局限性,提供一种高效、可靠且易于使用的数字解决方案,以实现相机与图像处理系统之间的高速数据传输。

 

CameraLink 优势

高清视频:CameraLink 协议支持高分辨率、高帧率视频传输,能够满足捕捉快速运动或进行高速图像采集等应用场景。

稳定可靠:CameraLink 采用低压差分信号(LVDS)传输技术,能够有效抵抗电磁干扰和噪音,确保了信号在传输过程中的稳定性和抗干扰能力。

灵活配置:CameraLink 协议提供了 Base、Medium、Full 等多种配置选项,以适应不同带宽需求的应用场景。

图 1

 

12G-SDI 介绍

SDI(Serial Digital Interface,串行数字接口)是一种用于传输未经压缩的数字视频信号的标准,主要应用于远程监控、工业检测等领域。12G-SDI 是 SDI 接口的其中一种,支持高达 12Gbps 的数据传输速率,专为支持 4K 超高清视频而设计。

 

12G-SDI 优势

支持单链路传输:12G-SDI 能够在单根电缆上传输,简化安装与维护,减少布线复杂性。

支持长距离传输:12G-SDI 支持长距离传输,能够实现远距离的高质量视频信号传输。

支持 4K 高清视频:12G-SDI 支持 4K 分辨率,帧率高达 60fps,能够流畅地播放动态视频。

图 2

 

RK3588J+FPGA 国产平台

瑞芯微 RK3588J/RK3588 处理器集成了四核 2.4GHz ARM Cortex-A76 与四核 1.8GHz ARM Cortex-A55。创龙科技基于瑞芯微 RK3588J/RK3588 + 紫光同创 Titan-2 PG2T390H(兼容 Xilinx Kintex-7 XC7K325T)FPGA,推出了 SOM-TL3588F 工业核心板和 TL3588F-EVM 评估板。

创龙的 SOM-TL3588F 核心板的 ARM、FPGA、ROM、RAM、电源、晶振、连接器等所有元器件均采用国产工业级方案,国产化率 100%。此外,RK3588J + FPGA 评估板具备丰富的接口资源,包括 Ethernet、RS422/RS485、USB 3.1、CAN、SFP+ 等通信接口,以及 MIPI CSI、CameraLink Base、HDMI、12G-SDI 等音视频接口,满足客户的项目评估需求!

 

RK3588J+FPGA 核心板优势

接口拓展灵活便捷

2 路 CameraLink Base,支持 Full 模式

12G-SDI IN/OUT 接口,支持 4K@60fps 高清视频,由高速串行收发器 HSST 引出

强大编解码能力

8K@60fps H.265、8K@30fps H.264 视频解码

8K@30fps H.265/H.264 视频编码

6T 超强算力 NPU

支持 INT4/INT8/INT16/FP16/BF16/TF32

支持 TensorFlow/PyTorch/Caffe/MXNet 深度学习框架

图 3

 

RK3588J+FPGA 核心板典型应用领域

图 4

 

12G-SDI 与 CameraLink 输入输出方案演示

本文主要介绍基于瑞芯微 RK3588J + FPGA 的高清视频输入案例,适用开发环境如下。

Windows 开发环境:Windows 7 64bit、Windows 10 64bit

FPGA 端开发环境:Xilinx Vivado 2017.4、Xilinx SDK 2017.4

硬件平台:TL3588F-EVM(基于 RK3588J + Kintex-7)

为了简化描述,本文仅摘录部分方案功能描述与测试结果。

cameralink_display 案例

案例说明

案例通过 TL3588F-EVM 评估板的 CameraLink 接口进行分辨率为 1280x1024、最高帧率为 289.41fps 的视频采集,并通过 TLCameraLinkF 模块的 HDMI 接口输出采集到的视频,分辨率为 1920X1080、帧率为 60fps。

案例演示

请将 TLCameraLinkF 模块、CameraLink 相机、HDMI 显示屏、评估板等对应连接,硬件连接如下图所示。

图 5

运行 Full 模式程序,即可看到串口终端打印如下信息。输入 "1" 选择相机型号为 RS-A5241-CM107-S00,再输入 "1" 选择为 Full 模式。配置完成后,即可看到 HDMI 显示屏输出黑白图像。

图 6
图 7

gtx_sdi_cap_dis 案例

案例说明

TL3588F-EVM 评估板通过 12G-SDI IN 接口进行 1080P@60fps 的视频采集,并通过评估板的 12G-SDI OUT 接口将采集到的视频进行输出。

案例演示

将 PC 机 HDMI OUT 接口、HDMI 转 SDI 模块、HDMI 转 SDI 模块、HDMI 显示屏、评估板等对应连接,硬件连接如下图所示。

图 8

运行程序,即可看到串口终端打印如下信息,然后在 PC 机的显卡设置(或图形属性)中,按照下图设置 HDMI 分辨率为 1920x1080、刷新率为 60p Hz。

图 9
图 10

此时,HDMI 显示屏将显示 PC 机 HDMI OUT 接口输出的图像。

图 11
到这里,我们的演示步骤结束。想要查看更多瑞芯微 RK3588J + FPGA 国产平台更多相关的案例演示,欢迎各位工程师通过公众号(Tronlong 创龙科技)查看,快来试试吧!