千兆网工业相机之GigE接口介绍

千兆网工业相机技术之Gigabit Ethernet (GigE)接口介绍关键词：GIge接口介绍,GIGE技术
GigE 接口是工业应用所新开发的一种图像接口技术，以Gigabit Ethernet 协议为标准，主要用做高速、大数据量的图像传输，远距离图像传输及降低远距离传输时电缆线的成本。

可通过一台控制单元对多台千兆网工业相机进行图像采集，目前千兆网工业相机已逐步代替其他接口成为主流，MV-EM\VE系列产品是基于该接口研发生产的中高端千兆网工业相机。

1、全球标准
在全球网络连接中占97%
2、独立全双工连接
连接之间无带宽共享，这不是第一流的链路
通过电缆或者光纤实现双向连续数据传输
3、较高的可扩展性
10/100 Mb/s, 1 Gb/s (GigE), 10 Gb/s (10GigE)
3、高级的QoS特性
适合对延时要求较高的传输（语音，视频）
核心协议可以扩展来支持高性能应用
4、高可靠性
错误控制和包重发能力。

海康威视网口工业面阵相机用户手册v1

保留一切权利。

本手册的任何部分，包括文字、图片、图形等均归属于杭州海康威视数字技术股份有限公司或其子公司（以下简称“本公司”或“海康威视”）。

未经书面许可，任何单位和个人不得以任何方式摘录、复制、翻译、修改本手册的全部或部分。

除非另有约定，本公司不对本手册提供任何明示或默示的声明或保证。

关于本手册本手册描述的产品仅供中国大陆地区销售和使用。

本手册作为指导使用。

手册中所提供照片、图形、图表和插图等，仅用于解释和说明目的，与具体产品可能存在差异，请以实物为准。

因产品版本升级或其他需要，本公司可能对本手册进行更新，如您需要最新版手册，请您登录公司官网查阅（）。

海康威视建议您在专业人员的指导下使用本手册。

商标声明为海康威视的注册商标。

本手册涉及的其他商标由其所有人各自拥有。

责任声明●在法律允许的最大范围内，本手册所描述的产品（含其硬件、软件、固件等）均“按照现状”提供，可能存在瑕疵、错误或故障，本公司不提供任何形式的明示或默示保证，包括但不限于适销性、质量满意度、适合特定目的、不侵犯第三方权利等保证；亦不对使用本手册或使用本公司产品导致的任何特殊、附带、偶然或间接的损害进行赔偿，包括但不限于商业利润损失、数据或文档丢失产生的损失。

●若您将产品接入互联网需自担风险，包括但不限于产品可能遭受网络攻击、黑客攻击、病毒感染等，本公司不对因此造成的产品工作异常、信息泄露等问题承担责任，但本公司将及时为您提供产品相关技术支持。

●使用本产品时，请您严格遵循适用的法律。

若本产品被用于侵犯第三方权利或其他不当用途，本公司概不承担任何责任。

●如本手册内容与适用的法律相冲突，则以法律规定为准。

前言本节内容的目的是确保用户通过本手册能够正确使用产品或服务，以避免操作中的危险或财产损失。

在使用此产品之前，请认真阅读产品手册并妥善保存以备日后参考。

GigE Vision之千兆网工业摄像机及千兆网的应用优点

GigE Vision（GEV）之千兆网工业摄像机及千兆网的应用优点一、GigE Vision（GEV）之千兆网工业摄像机的应用优点1、很理想的传输距离由于Cameralink和LVDS等摄像头与PC机之间的连接是点对点连接、传输距离短（无中继10-20米）、价格昂贵，并且LVDS这种接口因其外形大、携带不方便、不通用等劣势，在2010年后逐步被淘汰，Cameralink现在的使用率也不是很高，除少数特定要求还在使用外其它需求基本被千兆网接口和USB 接口所代替，如MV-EM\E系列千兆网工业相机，体积仅为29*29mm,分辨率从30万像素到2900万像素可选，外观精巧、携带方便、高性价比，已在市场上被广泛应用，因此Cameralink和LVDS接口用于产品检测、质量控制、机器视觉等工业领域的图像处理系统就会有局限性，性价比极低。

MV-EM系列千兆网工业相机千兆网工业摄像机可通过100米标准的5类及以上局域网电缆与PC机连接起来。

通过光纤连接器，信号能够传递更远。

具有稳定、低隐患、高可靠性等优势。

如加一个很便宜的千兆网交换机，信号也能够传递更远。

2、高度集成，不需要图像采集卡（A\D转换）。

通常每一个工业摄像头都需要要有一个独立的PC机和图像采集卡，才能够采集图像进行处理，组成机器视觉系统，这样就增加了维护成本和系统的不稳定性。

千兆网工业摄像机只需要有千兆网卡就可工作，目前主流的PC主板都已自带千兆网卡可以很方便的进行连接。

3、多种千兆网联接方式①单个摄像机和单个PC机之间的连接②单个摄像机和多个PC机之间的连接③多个摄像机和单个PC机之间的连接图（1）图（2）图（3）MV-EM系列千兆网接口多相机DEMO二、千兆网的应用优势1、远距离无中继情况下可达100m，使用交换机或者光纤可达更远2、低成本①标准化的以太网设备，使得成本可以控，在工业费用预算内。

②维护费用低。

③较低的PC管理费用，办公级，配件需求少3、带宽高1Gb/s，108MB/s图像数据传输，适合当前90%的机器视觉应用4、超高的网络灵活性对于不同应用，工业摄像头到PC的连接和处理方法可以随意剪裁5、较低复杂度工业标准PC和以太网网络设备，通用性好。

工业相机与计算机连接方法

工业相机与计算机连接方法在工业相机与计算机连接的过程中，有多种方法可供选择，如通过接口线缆、网络连接和无线传输等方式。

下面将对常用的连接方法进行详细介绍。

1.接口线缆连接：接口线缆连接是最常见、最直接的工业相机与计算机连接方式之一、常用的接口包括USB、GigE Vision、Camera Link和CoaXPress等。

这些接口都具有高速传输的特点，能够保证图像数据的实时传输。

USB接口是最常用的接口之一，具有简单、易用的特点，适用于小型工业相机。

用户只需将工业相机通过USB线缆与计算机连接，即可实现图像数据的传输。

GigE Vision接口是一种基于以太网的标准接口，具有高速传输、灵活性和易扩展性等优点。

通过使用GigE Vision接口，用户可以将多个工业相机通过交换机等网络设备连接到计算机，实现同时采集多路图像数据的功能。

Camera Link接口是高速数据传输的接口之一，能够支持更高的带宽和更长的传输距离。

通过Camera Link接口，工业相机可以直接连接到计算机的帧抓取卡上，实现高速图像数据的传输和处理。

CoaXPress接口是一种基于同轴电缆传输的接口，具有高速数据传输和长传输距离的特点。

通过CoaXPress接口，工业相机可以将图像数据发送到计算机的帧抓取卡上，实现图像的实时传输和处理。

2.网络连接：有线网络连接是最常用的网络连接方式之一，通过使用以太网等有线网络设备，用户可以将工业相机通过网络连接到计算机。

这种连接方式适用于需要大范围的图像传输和处理的应用。

无线网络连接是一种更加灵活、方便的连接方式，适用于需要移动或难以布线的工业相机应用。

通过使用无线网络连接设备，用户可以将工业相机无线连接到计算机，实现图像数据的实时传输和处理。

3.无线传输：无线LAN是一种常用的无线传输技术，通过使用无线网卡等设备，用户可以将工业相机通过无线LAN连接到计算机。

这种连接方式适用于需要移动或难以布线的应用。

gige 接口标准

gige 接口标准
"GigE" 是指千兆以太网（Gigabit Ethernet）接口，用于数据通信，特别是在图像采集和处理领域中，常用于工业相机等设备。

以下是对GigE接口标准的详细介绍：
速率：
GigE接口支持千兆比特每秒（Gbps）的数据传输速率，提供高带宽的网络连接。

物理连接：
使用标准的RJ-45插座，类似于常见的以太网连接。

这使得它在现有的网络基础设施中更容易集成。

协议标准：
基于IEEE 802.3协议标准，与传统的以太网技术兼容。

这意味着它可以与其他以太网设备进行互操作。

数据帧格式：
遵循以太网数据帧格式，但在数据帧头部有特定的GigE Vision协议标识，以支持图像传输和设备控制。

GigE Vision标准：
为工业相机等设备提供了一个通用的图像传输和设备控制标准，确保了兼容性和互操作性。

GigE Vision定义了设备发现、图像传输和设备控制等方面的标准协议。

远距离传输：
GigE接口支持远距离传输，允许设备与计算机之间的连接距离达到几百英尺。

网络兼容性：
由于基于以太网标准，GigE设备可以连接到企业网络中，实现分
布式图像采集和处理。

驱动程序和软件支持：
有丰富的驱动程序和软件支持，包括用于设备控制、图像采集和数据处理的库和工具。

实时性能：
虽然GigE提供了高带宽，但由于以太网的共享特性，对于一些对实时性能要求较高的应用，可能不如一些专用的实时通信接口。

GigE接口的广泛应用使其成为工业图像采集领域的一种常见选择，尤其是在需要高带宽、灵活性和网络兼容性的场景中。

gige标准总体框架、层级讲解

Gige标准作为工业相机传输接口的一种重要标准，对于工业自动化和视觉检测等领域具有重要意义。

本文将对Gige标准的总体框架和层级进行讲解，希望能够为读者提供一份全面的Gige标准梳理。

二、Gige标准概述1. Gige标准的起源和发展Gige标准是由美国远距离电脑协会（本人A）在2006年发布的，旨在解决工业相机传输接口的标准化问题。

此后，Gige标准经过多年的发展，已成为工业相机领域最重要的传输接口标准之一。

2. Gige标准的作用和意义作为一种高速、稳定的传输接口，Gige标准在工业自动化、机器视觉、医学影像等领域具有广泛应用。

它可以实现高清图像的实时传输和远程控制，为各行业的数字化转型提供了重要支持。

三、Gige标准的总体框架1. 物理层Gige标准的物理层采用了基于以太网的传输技术，支持千兆以太网和百兆以太网两种传输方式。

物理层的设计可以保证图像数据的高速传输和稳定性。

2. 数据链路层数据链路层是Gige标准的核心部分，它定义了数据帧的格式、数据传输的时序和协议等内容。

数据链路层的设计是保证数据传输的可靠性3. 网络层Gige标准采用了TCP/IP协议作为网络层的标准，通过网络层可以实现远程控制和数据传输的功能。

网络层的设计是为了实现图像数据的远程传输和控制。

4. 应用层应用层是Gige标准的最上层，它定义了图像数据的格式、传输方式和控制指令等内容。

应用层的设计是为了保证图像数据的兼容性和可扩展性。

四、Gige标准各层级的详细讲解1. 物理层（1）支持千兆以太网和百兆以太网两种传输方式；（2）采用光纤或双绞线等传输介质，保证数据传输的稳定性；（3）支持自适应速率和全双工传输，满足不同场景下的数据传输需求。

2. 数据链路层（1）定义了Gige Vision数据帧的格式，包括帧起始码、帧头、图像数据和帧尾等部分；（2）采用了CRC校验和时间戳等技术，保证数据传输的可靠性和完整性；（3）支持多个相机同时传输数据，实现多路数据复用和解复用。

千兆网工业相机技术之GigE Vision(GEV)协议简介

千兆网工业相机技术之GigE Vision（GEV）协议简介GigE Vision是一种基于千兆以太网通信协议开发的相机接口标准。

在工业机器视觉产品的应用中，GigE Vision允许用户在很长距离上用廉价的标准线缆进行快速图像传输。

它还能在不同厂商的软、硬件之间轻松实现互操作。

自动化成像协会（The Automated Imaging Association，AIA）对该标准的持续发展和执行实施监督。

GigE Vision由一支50家公司组成的团队共同开发。

这些公司包括有：Adimec、 Atmel、 Basler AG、 CyberOptics、DALSA、JAI A/S、JAI PULNiX、Matrox、National Instruments、Photonfocus、Pleora Technologies和Stemmer Imaging。

GigE Vision基于千兆以太网标准，使用标准的以太网类线缆，它试图统一目前针对机器视觉产品中工业相机的协议，并允许第三方组织开发兼容的软、硬件，MV-EM\M系列千兆网工业相机完全基于GigE Vision基于千兆以太网标准开发。

一、GigE Vision与标准千兆以太网工业相机，在硬件架构上基本完全一样（对网卡的要求有微小区别），只是在底层的驱动软件上有所区别。

他主要解决标准千兆网的两个问题1. 数据包小而倒是的传输效率低。

标准千兆网的数据包为1440字节，而GigE Vision 采用所谓的“Jumbo packet”,其最大数据包可达16224字节。

2. CPU占用率过高。

标准千兆网采用TCP/IP协议，在部分使用DMA控制以提高传输效率的情况下，可做到82MB/s时CPU占用率15%。

GigE Vision 驱动采用的是UPD/IP协议，采用完全的DMA控制，大大降低了CPU的占用率，在同等配置情况下可做到108MB/s时CPU占用率为2%。

GIGE协议

目前的工业相机上具有各种各样的接口，但是JAI的产品上只采用以下3种类型的接口。

JAI的数字相机产品大多为CameraLink和GigE两种类型，客户可以选择适用于自身应用领域的接口。

请点击下述相关链接查看各种接口的特点GigE Vision® and Gen<i>CamGigE Vision™的可能性Gigabit Ethernet是将10Mbps・100Mbps（Fast Ethernet）的数据传输带宽扩大到1000Mbps（GigE）后的产品，因此，它采用了适用于包括笔记本电脑在内的通用计算机芯片。

作为一种通用接口，随着它在全球的普及、其附带技术的价格得到降低，由此，在Ethernet的数据传输速度达到了100Mbps时，自然也就被图像处理市场所利用。

若带宽达到了1000M bps，那么即可在目前所使用的众多应用领域中得到使用。

有效利用Gigabit的数据传输速度，即可实现高速传输VGA～UXGA像素的图像数据。

但是，如果是在如现场检测等大型数据的应用领域通过高速传输线以高速且连续的方式来读取传输的被拍摄物体的图像，则可能导致处理侧的CPU负荷增大、OS支持的驱动程序上也可能产生不良反应。

因此，必须利用由相机厂商或第三方供应商所提供的GigE Vision 专用驱动程序等相关的资源支持。

JAI对GigE Vision标准的所有产品免费提供专用的驱动程序及SDK（Software Development Kit）。

使用专用驱动程序读取图像不但可以降低CPU的负荷，同时还可以构筑一个图像处理程序同时作业的环境。

灵活运用GigE Vision的接口特性，将有助于开发更多迄今未有的应用领域。

例如：在ITS（Intelligent Traffic System）的使用中，图像采集数据传输距离的限制阻碍了高像素大幅面数字相机的引入。

但是，高像素且数据传输距离无限制的这种GigE Vison版本的相机即可解决上述问题。

千兆网工业相机之GigE接口介绍