淺談 LVDS 之 GMSL、FPD-LINK 數據傳輸總線

一、LVDS 是什麼？

LVDS（Low-Voltage Differential Signaling）低電壓差分信號，是一種低功耗、低誤碼率、低串擾和低輻射的差分信號技術，出於以上特性，它常出現在需要高速數據傳輸的場景，如 ADAS 應用中攝像數據的傳輸、IVI 應用中中控儀表的顯示數據傳輸。



二、有哪些 LVDS 接口？

在汽車視頻數據傳輸應用比較廣泛的接口主要有 GMSL & FPD-Link，它們通過把發送端的多條並行數據（包括視頻和控制、 語音等數據）轉換成單條的串行數據，在接收端再把串行的數據轉換恢復成顯示面板或者 SoC 能接收的並行的視頻格式和低速控制信號，從而保證 Camera 、Monitor 與處理器之間能夠進行穩定的長距離數據傳輸。

            
                                     
圖（1）圖源來自 https://zhuanlan.zhihu.com/p/577914491

三、LVDS 數據傳輸接口之 GMSL  

GMSL 英文全稱為 Gigabit Multimedia Serial Link ，是美信推出的一種針對車用的串行傳輸接口標準，用來支持未來 ADAS 和信息娛樂系統要求的寬帶、互聯複雜度和數據完整性的要求。GMSL 技術可以支持 4K 的數據傳輸流，採用同軸電纜或雙絞線介質時，支持長達 15 米的傳輸距離，該產品滿足業界最為嚴苛的 EMC。支持視頻的匯聚與分割，同時還集成了診斷功能，可以實時監測鏈路傳輸性能。

美信的 GMSL 支持以下多種用法：

1. 支持 Video 和以太網，通過 GMSL 技術，可以整合高清視頻和高速以太網數據傳輸，簡化車內的布局布線，使系統設計更為簡單。

           

圖（2）圖來自 https://zhuanlan.zhihu.com/p/646630536


2. 支持多路 Video，針對多傳感器融合，由於具備視頻切割功能，所以可以使用一個串行器整合多路視頻數據，然後分別送入不同的顯示器。

         
                                     
圖（3）圖來自 https://zhuanlan.zhihu.com/p/646630536


3. 支持 Camera 4 通道聚合，在環視系統中，由於具有視頻匯聚功能，通過 GMSL 四通道解串器，可以同時支持四個攝像頭的傳輸，大大節約系統布線的困擾以及 FPGA 的設計成本。