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VBOC(Video By One Cable/Connector/for Camera) 무료 룰렛 게임

VBOC는 카메라 링크 또는 SDI、CoaXPress를 대체하는 연결 방식으로 제안된 기가비트 무료 룰렛 게임 방식입니다。DC 밸런스 신호가 아닌 카메라 링크 신호에 비해 안정적인 장거리 전송이 가능、동축 케이블을 가정한 SDI 및 CoaXPress보다 확장성이 높음、시스템 비용을 줄일 수 있습니다。아래의 센서 카메라 구성 이미지에서는 5mm×5mmTHCV241A에서만 MIPI®CSI-2 신호를 VBOC 신호로 변환、4Gbps 상당의 출력 이미지를 Cat.7 LAN 케이블로 10m 이상 안정적으로 전송할 수 있습니다。또한 FPGA와 비교하면 전용 IC입니다THCV241A은 소비 전력이 낮아지기 때문에、LAN 케이블을 통한 전원 공급 가능、또한 발열이 적기 때문에 이미지 센서의 성능 저하도 억제됩니다。

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VBOC 출력 센서 카메라 구성 이미지
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THCV241A의 GPIO에서는 TRIG/STRB 신호나 RESET 신호 등의 제어 신호를 취급할 수 있습니다만、VBOC 장치 간 통신을 통한 제어 신호 전파에서 지연 시간에 편차가 발생하기 때문에주의가 필요합니다。TRIG 신호 등 지연 시간 불일치가 허용되지 않는 경우는 별도로 저렴한 CPLD 등이 필요할 수 있습니다만、이 경우에도 카메라 링크 Full Configuration의 FPGA 및 SDR26 커넥터×2개 구성과 비교하면 VBOC 구성에서는 5mm×5mm 장치 2개와 소형 산업용 LAN 커넥터(히로세전기 IX 시리즈 B타입) 1개로 구성할 수 있으므로 부품의 전유 면적이 대폭 절감됩니다。

위 그림의 구성 이미지에서는 LAN 케이블의 사양을 전제로 히로세 전기 IX 커넥터를 사용하고 있습니다만、카메라 링크에 사용되는 커넥터 케이블 사용을 전제로 하는 경우、VBOC에서는 다음을 특징으로 합니다。

VBOC에서 SDR/MDR 커넥터 케이블 사용 시 특징

　　　　・차동 8쌍으로 25Gbps
　　　　・기설 카메라 링크 케이블을 그대로 유용 가능
　　　　・프레임 그래버측은 카메라 링크 리시버 IC를 THCV 리시버 IC로 옮겨놓을 뿐

VBOC 신호 중계기、신호 컨디셔너、스위치

VBOC 신호의 중계기로온라인 룰렛V-by-One®, 2:1/1:2 스위치로THCV2712이(가) 라인업되었습니다。리피터 제품에는 신호 컨디셔너로서 이퀄라이저가 탑재되어 있습니다、케이블 연장 및 작은 직경 케이블로 안정적인 전송 가능。
아래 그림은 20m 케이블을 통과하여 감쇠된 2.23Gbps VBOC 신호를 신호 컨디셔너THCV2911에서 보정한 예입니다.

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신호 컨디셔너”THCV2911B”에 따라2.23Gbps@20m파형 보정

이 예에서는 송신기에 탑재된 6dB 프리엠퍼시스 외에、THCV2911B의 이퀄라이저(2pass)를 통과시켜、-25dB 이상의 케이블로 인한 감쇠 보정、수신기를 수신하는 데 필요한 충분한 눈 구멍을 얻고 있습니다。

카메라 링크의 중계기 장치는 케이블 중계기로 사용되는 것이 일반적이지만、VBOC 리피터 기기는 4.5mm×2.5mm와 매우 작기 때문에、중계기로 사용하는 것 외에도、부품 실장 면적이 한정된 프레임 그래버 입력부에 이퀄라이저로서 탑재할 수 있습니다。이 경우、후단의 THCV 수신기에도 이퀄라이저 기능이 탑재되어 있기 때문에、THCV2911B와 THCV 수신기 모두에서 이퀄라이저에 의한 파형 등가 처리가 수행됩니다。이것은 위 그림보다 더 빠른 신호나 긴 케이블에 대응할 수 있습니다。

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프레임 그래버 입력부에 신호 컨디셔너 장착3.4Gbps@20m전송

아래 그림은 VBOC 카메라 선택기 리피터의 예입니다。THCV2712은 2:1、1:2 스위치 기능、입력부에 이퀄라이저、출력부에 진폭 선택 기능을 탑재하고 있어 시그널 컨디셔너 부착 스위치로서 기능합니다。THCV2712의 외형은 5mm×5mm로 매우 작습니다、또한 VBOC은 배선 절약을 위해、카메라 링크에 비해 소형 셀렉터 리피터 기판을 제작할 수 있습니다。

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이퀄라이저 장착 스위치”THCV2712”에 의한 카메라 선택기 리피터기판 예

데이지 체인 연결

웹 검사 등 측정 대상물을 복수의 카메라로 촬상하는 경우、데이지 체인 연결로 카메라 간 연결을 짧은 케이블로 연결、카메라와 프레임 그래버 사이의 연결 케이블을 하나로 만들 수 있습니다。

아래 그림의 예에서 VBOC 리드라이버”THCV2911B”이 장착된 카메라、전단 카메라의 이미지를 후단 카메라 또는 프레임 그래버에 출력합니다。겉보기에는 하나의 케이블로 연결되지만、각 카메라 영상은 카메라 링크 케이블 내에서 각각 다른 트위스트 페어 라인에 할당되기 때문에、일반 데이지 체인 연결과 같이 각 카메라에서 라인 버퍼나 프레임 버퍼를 사용한 동기화 기능이 필요하지 않습니다。


VBOC 카메라의 데이지 체인 연결

CAM1~CAM4 트리거 신호가 각각 CC1~CC4에 할당됨。각 카메라의 트리거 신호 이외는 CPLD로 반복하여 다음 단계의 카메라로 전파합니다。프레임 그래버에서 트리거 신호가 출력된 후 각 카메라가 트리거 신호를 수신할 때까지의 시간차는 CPLD 지연 시간 + 케이블 지연 시간입니다、CAM1과 CAM4에서 트리거 입력 시간차는 대략 수십ns 정도가 됩니다만、이것은 CPLD 대신 LVDS 버퍼를 배치하여 몇 nsec로 줄일 수 있습니다。

이미지 신호의 전송 지연 차이에 대해、동축 케이블과 같은 동일 라인을 이용한 데이지 체인 연결의 경우、처음 각 카메라 내에서 전단 카메라의 입력 이미지를 버퍼링한 후 시분할 방식으로 각 카메라의 이미지를 전송하기 위해 프레임 그래버의 각 카메라 이미지 입력에 큰 지연 시간 차이가 발생합니다。또한 4개 카메라의 이미지를 전송하는 데 필요한 비트 전송률로 전송、케이블에 높은 성능이 필요합니다。

VBOC 데이지 체인 방식의 경우、각 카메라 이미지의 지연 시간 차이는 THCV2911의 지연 시간 약 150ps + 케이블 지연량으로 결정、프레임 그래버 수신 시 CAM1과 CAM4의 이미지 신호 지연 시간 차이는 몇 nsec에 걸립니다。또한 전기적으로는 각 카메라 이미지가 다른 트위스트 페어선으로 전송되기 때문에 전송 비트 레이트가 1카메라의 대역으로 억제된다、케이블에 대한 성능 요구가 비교적 낮게 억제됩니다。

또한 VBOC 데이지 체인 카메라에서는 카메라 간 비동기 때문에、반드시 같은 카메라일 필요는 없습니다。카메라를 교체해도 사용자가 각 카메라의 순서 설정을 변경하지 않고、프레임 그래버 입력 단자에서는 가까운 쪽으로부터 순서대로 CAM1/2/3/4로서 VA0,VA1,VB0,VB1에 할당됨。

※상기 표시된 시스템 이미지와 케이블 길이는 기준입니다、고객 환경에서 기능 및 성능을 보장하지 않습니다。사용시、고객 환경에서 충분히 검토·평가한 후에 사용해 주세요。