【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

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RK3588J+FPGA核心板典型应用领域

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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！