GMSL：汽车里的音视频传输

参考链接：

blog.csdn.net/weixin_50875614/article/details/119995651

blog.csdn.net/syjie19900426/article/details/145269782

SerDes 应用场景

WHAT GMSL是什么

GMSL(Gigabit Multimedia Serial Links),中文名称为千兆多媒体串行链路,是Maxim公司推出的一种高速串行接口，适用于音频，视频和控制信号的传输。

通信介质支持同轴电缆以及屏蔽双绞线，使用50Ω同轴电缆或者100Ω屏蔽双绞线(STP)时，长度可达15m甚至更长

其核心技术为串行器/解串器技术，简称SerDes.首先通过串行器将并行数据流转为串行数据流，然后通过更高的频率进行传输，之后通过解串器将接收到的串行数据流转换为并行数据流。

WHY 应用场景

解决音频、视频、控制信号的高速传输问题。

以前怎么做的——GMSL之前，面对大量的数据传输：

1. 方法1：一般使用并行总线增加带宽的方式，缺点是：线束增加了成本和重量，并且增加了EMI干扰。

2. 方法2：并行总线的基础上提高传输频率，缺点是：频率过高时，数据传输的时钟同步问题难以保证；此外也存在信号线之间的相互干扰问题。

串行总线的优势：
1. 只有一根线，不存在信号线之间的干扰
2. 没有时序问题，只要提高频率，就能进行高数据流传输
3.使用差分信号传输，可以提高信号准确性

串行总线应用在ADAS摄像头数据传输中的难点：
要将多路并行信号（捕捉到的图像数据，帧同步信号，行同步信号，像素时钟，电源供给等）合并为串行信号，这其中的技术很复杂，要考虑数据流的合并、恢复、带宽及稳定性问题

目前只有Maxim和TI掌握这项技术：

1. Maximum将这种串行器/解串器技术称为GMSL；
2. TI称为FPD Link

HOW：GMSL在ADAS摄像头中的应用

1. 图像传感器将捕获的光信号转换成数字信号---CSI2协议--->串行器
2. 串行器收到数据信号后，对信息进行串行化处理，整理成包的形式--》同轴电缆--》以包的形式串行发送出去（有两个方向的数据流，前向通道和回馈通道---实际是一根线束，通过频分复用或时分复用（低版本GMSL）实现）（两个通道的传输速率可以根据实际需要设定，通常前向为6Gbps，后向为187Mbps）
3. 解串器收到数据后，解串，将数据恢复成原来的样子，再将原始数据传给FPGA电路板上的图像处理ISP模块，对数据进行算法处理，最终输出RGB或者YUV格式。
4. ISP将图像数据发送给显示屏（显示）、AI芯片（进行图像分析：分类、检测、跟踪，置灰MCU对底盘进行控制，实现自动驾驶）。

GMSL的差分信号如何通过同轴电缆实现

在GMSL技术中（如ADI MAX9296/MAX9295芯片组），单根同轴电缆即可支持完整的差分信号传输，具体设计如下：

(1) 正向高速数据通道

• 调制方式：差分信号（如LVDS或PAM4）。

• 物理介质：单根同轴电缆，内导体传输正端信号，屏蔽层传输负端信号。

• 速率：1.5 Gbps至12 Gbps（依版本不同）。

(2) 反向控制通道

• 实现方式：通过频分复用（FDC）或直流偏置叠加，在同一条同轴电缆上传输低频控制信号（如I2C/SPI）。