Was ist CoaXPress?

Was ist CoaXPress?

White Paper zum Hochgeschwindigkeits-Interface

Durch die Einführung von CoaXPress (CXP) wurde den Entwicklern von Bildverarbeitungsanwendungen ein neuer Standard für Kameraschnittstellen zur Verfügung gestellt. Der Beitrag stellt CoaXPress vor, vergleicht es mit bestehenden Standards wie Camera Link und GigE Vision, beschreibt die dafür am besten geeigneten Anwendungen und erörtert, in welche Richtung es sich wahrscheinlich weiterentwickeln wird.
CoaXPress ist ein serieller asymmetrischer Hochgeschwindigkeits-Punkt-zu-Punkt-Kommunikationsstandard für die Übertragung von Video- und Bilddaten über ein Koaxialkabel. Ursprünglich wurde der Standard von einer Gruppe von Kamera- und Framegrabber-Anbietern spezifiziert, dann wurde er von der JIIA (Japan Industrial Imaging Association) übernommen und weiterentwickelt. Im April 2011 wurde er als internationaler Standard durch eine G3-Vereinbarung zwischen dem amerikanischen BV-Verband AIA, der EMVA und der JIIA festgelegt.

Welche Vorteile bietet CXP gegenüber Camera Link oder GigE Vision?

CXP bietet höhere Bandbreiten in Verbindung mit anderen wesentlichen Merkmalen, wie Reichweite, Determinismus, Robustheit, einfache Upgrades, Komplexität und Kosten. Bis jetzt wurden die höchsten Bandbreiten von 850MB/s (bei zehn Kanälen) über Camera Link erreicht. Aber für die neue Generation der größeren und schnelleren Bildsensoren und aufgrund der Weiterentwicklung der Sensortechnologie werden diese Bandbreiten zukünftig nicht mehr ausreichend sein. CXP verfügt über ein Full-Duplex-Design und kann somit über ein einziges Kabel Daten übertragen und gleichzeitig die Kamera ansteuern. Über den Downlink (von der Kamera zum Framegrabber) können Bilddaten mit bis zu 6,25GBit/s übertragen werden und über den Uplink (vom Framegrabber zur Kamera) Steuerungs- und Befehlsdaten mit bis zu 20MBit/s. Durch eine Kombination der Links ist eine noch höhere Downlink-Leistung möglich. Mit Link Aggregation sind über vier Links Spitzenbandbreiten von 25GBit/s machbar. Camera Link wird oft dafür kritisiert, dass die maximale Kabellänge nur 10m beträgt (ohne zusätzliche Repeater), und selbst das nicht bei der maximalen Arbeitsgeschwindigkeit von 85MHz. CXP verwendet Koaxialkabel und eine neue Empfängertechnologie, um Entfernungen über 100m zu überbrücken (ohne Repeater). Im Vergleich dazu liegt Gigabit Ethernet (genutzt von GigE Vision) in einem ähnlichen Bereich wie CXP, allerdings ohne die niedrigen Latenzzeiten und den geringen Trigger Jitter wie CXP zu bieten, was bei Anwendungen, die eine deterministische Bilderfassung und Kamerasteuerung erfordern, notwendig ist. Aufgrund der Kabellänge und der Flexibilität von Koaxialkabeln ist CXP besonders gut für Anwendungen geeignet, bei denen die Kamera an einem beweglichen Arm montiert ist. Koaxialkabel haben auch den Vorteil, dass sie bei vielen analogen Systemen eingesetzt werden, sodass diese leicht durch digitale Systeme ersetzt werden können. Außerdem werden durch CXP der Verkabelungsaufwand und die Kosten reduziert, da über das gleiche Koaxialkabel die Ansteuerung und 13W-Stromzufuhr möglich sind. Auf der Softwareseite sieht es so aus, dass CXP – wie GigE Vision – die GenICam-Schnittstelle unterstützt und damit eine standardisierte und flexible Möglichkeit bietet, um die Merkmale der Kamera zu erkennen und diese zu steuern.

Welche Anwendungen eignen sich für CXP?

Geeignete Kandidaten für CXP sind medizinische Anwendungen und Anwendungen für den Verteidigungssektor, weil deren analoge Geräte routinemäßig mit Koaxialkabeln ausgestattet sind. Mit CXP können diese Anwendungen einfacher für die Nutzung schnellerer, hochauflösender und wiedergabetreuer digitaler Bildverarbeitungstechnik aufgerüstet werden. Die höheren Bandbreiten von CXP ermöglichen darüber hinaus, dass herkömmliche High-End-Bildverarbeitungsanwendungen höhere Produktionsraten und präzisere Prüfungen bewältigen können.

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Thematik: Allgemein
Ausgabe:
Matrox Imaging
www.matrox.com/imaging

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