Kampf um CameraLink-Nachfolge entbrannt
Anlässlich der »Vision 2009« in Stuttgart haben zwei Schnittstellen-Techniken den Wettlauf um die Nachfolge des im Jahr 2000 veröffentlichten CameraLink-Standards aufgenommen: »CoaXPress« und »HSLink«.
Beide beruhen auf einem Framegrabber und ermöglichen die Übertragung von Bild- und Steuerungsdaten sowie Strom über ein und dasselbe Kabel. CoaXPress, der Gewinner des diesjährigen Vision Award der Messe Stuttgart, wurde vom niederländischen Industriekamera-Hersteller Adimec Advanced Image Systems gemeinsam mit dem belgischen, auf Equalizerund Transceiver-Bausteine spezialisierten Halbleiter-Anbieter Eqco-Logic entwickelt. Hinter CoaXPress steht das in diesem Jahr gegründete CoaXPress-Konsortium, in dem außer Adimec und Eqco-Logic bislang die Unternehmen Active Silicon (Framegrabber), Components Express (Kabel), Aval Data (Framegrabber) und NED (Zeilenkameras) vertreten sind.
Standardisiert wird die Interface-Technik derzeit unter dem Dach der JIIA (Japan Industrial Imaging Association). »Anlässlich der Messe ‘ITE Show’ in Yokohama im Dezember wollen wir die Version 1.0 des CoaXPress-Standards präsentieren«, erläuterte Jochem Herrmann, CTO von Adimec, auf der »Vision 2009«. »Im nächsten Spezifikations-Schritt wollen wir die Kompatibilität zum Software-Schnittstellen-Standard GenICam herstellen.«
Funktionsfähige Prototypen aller Komponenten eines vollständigen CoaXPress-Systems sind vorhanden; im ersten Quartal 2010 soll die Auslieferung beginnen. Laut Herrmann arbeiten auch große japanische Kamerahersteller an Geräten für CoaXPress: »Schon im Laufe der ersten Hälfte des kommenden Jahres werden einige neue Produkte auf den Markt gelangen«, betonte er. Konkurrenz bekommen wird CoaXPress durch die vom kanadischen Bildverarbeitungstechnik-Hersteller Dalsa entwickelte Schnittstellentechnik HSLink. In punkto Standardisierung arbeitet Dalsa mit dem »Camera-Link-2«-Subkomitee der amerikanischen AIA (Automated Imaging Association) zusammen. Die EMVA (European Machine Vision Association) hat noch nicht entschieden, ob sie eine der beiden Techniken unterstützen soll und, wenn ja, welche.
CoaXPress kommt in allen Konfigurationen mit einem einzigen 75-ohmigen Koaxkabel für Bild- und Steuerungsdaten sowie Strom aus. Im Gegensatz dazu eröffnet CameraLink bislang nur in der Base-Konfiguration mit PoCL (Power over CameraLink) die Chance, Bild- und Steuerungsdaten sowie Strom über ein und dasselbe Kabel zu übertragen. Die CameraLink-Konfigurationen »Medium« und »Full« erfordern zwei Datenkabel, wobei PoCL hier auch – zumindest theoretisch – möglich ist.
CoaXPress erlaubt die Konfigurationen »Base « mit 1,25 GBit/s Bilddatenrate und bis zu 160 m Kabellänge oder 3,125 GBit/s Bilddatenrate und maximal 110 m Kabellänge sowie »Full« mit 6,25 GBit/s Bilddatenrate und bis zu 40 m Kabellänge. Hubs, Repeaters oder ähnliche Komponenten sind nicht erforderlich. Die Standard-Datenraten ähneln also denen von CameraLink (2,04 GBit/s in der Base-, 4,08 GBit/s in der Medium- und 5,44 GBit/s in der Full-Konfiguration), wobei CameraLink-Kabel normalerweise auf 10 m beschränkt sind.
Ein wichtiges Merkmal von CoaXPress ist neben der größeren Kabellänge und der Einkabellösung die Skalierbarkeit: entweder mittels mehrerer Koaxkabel oder eines Koaxkabels mit mehreren Kabelsträngen. Die maximale Bilddatenrate erhöht sich jeweils auf das entsprechende Vielfache von 6,25 GBit/s, und zwar bei Kabellängen von 40 m. Components Express hat bereits ein Kabel mit fünf Strängen für Bilddatenraten bis 31,25 GBit/s entwickelt; es nutzt einen 5-Koax-Steckverbinder mit dem Profil eines D-Sub-25-Steckverbinders. Weil sich pro Kabel 13 W elektrische Leistung übertragen lassen, transferiert dieses Kabel 65 W.
In jeder Konfiguration unterstützt CoaXPress eine Übertragung von Steuersignalen an die Kamera mit bis zu 20 MBit/s. Als Transceiver dienen die Eqcologic-Bausteine EQCO 62T20 auf der Kameraseite und EQCO 62R20 auf der Framegrabber-Seite.
Auch HSLink ermöglicht die Übertragung von Bilddaten, Triggersignalen und Strom über ein Kabel. Die Schnittstellen-Technik ist GenICam-kompatibel und bietet eine skalierbare Bandbreite von 300 bis 6000 GByte/s in x1- bis x20-Konfigurationen, jeweils in 300er-Schritten. Näher definiert sind bisher die drei Kabelkonfigurationen »NBILink« mit Bandbreiten von 300 bis 600 MByte/s (x1 bis x2), »GMIILink« mit Bandbreiten von 900 bis 1800 MByte/s (x3 bis x6) und »MixedLink« mit Bandbreiten von 2100 MByte/s (x7). Der Trigger-Jitter beschränkt sich jeweils auf 3,2 ns. Im Uplink, also vom Framegrabber zur Kamera, beläuft sich die Bandbreite stets auf 300 MByte/s. Die Kabellängen betragen je nach Kabel 15 bis 80 m.
