예전 비디오 카메라는 무게가 수백 파운드나 나가는 거대한 장치였고 수천 달러를 통해 살 수 있었습니다.
지금 카메라는 스마트폰에 들어가거나 자동차에 들어가거나 합니다. 이 처럼 현재 카메라는 작고 가격 또한 싸며 효율적이고 선명한 화질의 이미지를 생성해줍니다. 그렇기 때문에 다른 장치보다 자동차에서 더 많이 볼 수 있습니다.
이전 차량에 들어가는 백업 카메라는 미니 밴이나 SUV 같은 차량에서 많이 볼 수 있었습니다. 하지만 이제는 거의 모든 차량에서 하나 또는 두개 이상이 장착된 카메라를 볼 수 있습니다. 이는 ADAS(Advanced Driver Assistance System)이 보편화됨에 따라 카메라도 실제로 확산되기 시작했습니다.
자동차에는 후방 카메라, 전방 카메라, 측방 카메라, 블랙박스 카메라 등 많은 카메라가 사용되고 있으면 점점 더 고해상도장치가 되어가고 있습니다. 이 수많은 고해상도 카메라들 데이터를 자동차와 같은 환경에서 ECM 으로 안정적으로 이동하기 위해서는 어떻게 해야 할까요?
현대 카메라는 거의 CMOS 이미지 센서를 기반으로 작동합니다.
CMOS 이미지 센서는 컬러 필터를 통해 빨간색 필터는 빨간색 성분의 빛만 통과시키고 남머지 초록색/파란색 필터는 각각 초록 파란색 성분의 빛만 통과를 시킵니다. 제일 금속판의 마지막단에 전위를 측정할 수 있는 전자 회로가 있어서 빛의 세기를 측정할 수 있습니다. 세기를 측정한 값을 디지털 값으로 변환시키고 비디오 데이터에 추가하여 병렬 인터페이스 또는 직렬 데이터 레인 세트를 통해 스트림을 계속 전송합니다.
모니터에는 HDMI 또는 DISPLAYPORT와 같이 표준적이 인터페이스 기술을 가지고 있으며 대부분의 경우 카메라는 디스플레이에 이미지를 직접적으로 나타낼 수 없습니다. 엄청난 데이터의 양을 처리하기 위해 카메라와 디스플레이 모두 전자 제어 모듈(ECM)에 연결됩니다.
풀 HD 이미지 기준 1920X1080는 200만개의 픽셀이 조금 넘고 각 픽셀은 빨강, 파랑, 녹색으로 구성되 있습니다. 통합 600만개 이상의 데이터 요소가 있습니다. 이를 전송하기 위해 데이터 8bit로 가정한다면 한 프레임 당 50MB를 전송한다는 의미이며 여기에 초당 60프레임을 곱한다면 2.9Gbps가 나옵니다. 여기에 더해서 Blanking and overhead, data rate를 감안한다면 초당 3.5Gbps가 넘습니다. 이 처럼 많은 데이터를 처리하기 위해서는 GMSL 기술을 사용할 수 있습니다.
GMSL은 Maxim 사의 Serializer 그리고 deserializers에 사용되며 비디오 시스템의 설계 및 구현을 크게 단순화 합니다.
자동차와 같은 환경의 비디오 시스템에서 카메라를 ECM에 직렬로 연결하는 대신에 그 사이에 Serializer와 Deserializer를 넣습니다. Serializer는 픽셀 데이터를 가져오고 이를 직렬 비트 스트림으로 변환하고 케이블을 통해 케이블 다른 쪽 끝에 있는 Deserializer에 비트 스트림을 전송합니다. Deserializer는 비트 스트림을 디코딩하고 비디오 데이터를 ECM에 전달합니다. 이 방법을 이용한다면 초당 3.5Gbps가 넘는 속도로 모든 데이터를 전송 할 수 있습니다.
이러한 방법을 최대한 활용하려면 극복해야 할 과제가 많기 때문에 엔지니어처럼 생각해야 합니다.
먼저 케이블에 대해 생각해보자면 케이블이 기가 비트 데이터를 전송하기 위해서 신호 손실 , 신호 컨디셔닝 등 다양한 계획에 맞춰 케이블을 구성해야 합니다. 그 다음 제어에 관해 생각해보자면 비디오를 전송하는 케이블을 통해 오디오 및 상태 표시를 얻는 것이 좋을 것입니다. 또 인터페이스가 있습니다. 카메라마다 인터페이스 요구 사항이 다르고 나타내는 디스플레이 또한 다릅니다. Serializer와 Deserializer는 인터페이스 유형을 선택하여 대부분의 카메라 및 디스플레이 장치를 커버 할 수 있습니다. 마지막으로 초당 수십억 비트를 전송하는 와중에도 안전하게 데이터를 전송할 수 있어야 합니다. 전자파 간섭, 케이블 결함 등
출처 https://www.youtube.com/watch?v=608TPRam3G8