CoaXPress

CoaXPress ( CXP ) es un estándar de interfaz digital desarrollado para la transmisión de datos de imagen a alta velocidad en aplicaciones de visión artificial . Su nombre es una combinación de «express» y « coaxial » para enfatizar que CoaXPress es más rápido que otros estándares (por ejemplo, Camera Link o GigE Vision ) y utiliza cables coaxiales de 75 ohmios como medio de transmisión físico. CoaXPress se utiliza principalmente en aplicaciones de imagen digital, pero también es adecuado para la transmisión de alta velocidad de datos digitales universales.

Un dispositivo que genera y transmite datos (por ejemplo, una cámara digital industrial ) se conecta mediante uno o más cables coaxiales a un host que recibe los datos (por ejemplo, una tarjeta capturadora de vídeo en un ordenador ). El estándar CoaXPress 1.0 y 1.1 admite velocidades de bits de hasta 6,25 Gbit /s por cable coaxial, y el nuevo estándar 2.0 admite velocidades de bits de hasta 12,5 Gbit /s por cable coaxial desde el dispositivo al host. El número de cables no está limitado por el estándar. Algunas cámaras y capturadoras de vídeo CoaXPress recientes utilizan 8 cables coaxiales, lo que proporciona una velocidad máxima de datos de imagen de aproximadamente 48 GB/s. El antiguo estándar Camera Link solo puede transmitir hasta 850 MB/s. Se dispone de un enlace ascendente de baja velocidad, que opera a hasta 41,6 Mbit /s, para controlar el dispositivo o para su activación. Un host CoaXPress puede suministrar 24 V a través del cable coaxial, hasta 13 W por cable. El estándar CoaXPress requiere que tanto el dispositivo como el host sean compatibles con GenICam , una interfaz de programación genérica estandarizada. A diferencia de Camera Link (que se basa en LVDS puro sin capa de transporte ), CoaXPress transmite datos en paquetes mediante codificación 8b/10b y proporciona CRC . CoaXPress compite con el estándar Camera Link HS de la Automated Imaging Association .  

Actualmente, la versión 3.0 del CXP está disponible para velocidades de datos de 25 Gbit/s.

CoaXPress was developed by 6 companies, of whom Adimec, EqcoLogic (today: Microchip Technology), and Active Silicon were among the biggest drivers, in 2008. The goal was to develop a successor for the Camera Link standard for high-speed and data-rich vision related communication. The first joint effort "internally known as Visilink" was stopped.^[1] The CoaXPress standard was first demonstrated in November 2008 at the "Vision" trade show. After a good reception, the standard writing consortium of industrial companies consisting of Adimec, Eqcologic, Active Silicon, AVAL DATA, NED, and Components Express was formed early 2009. During the next Vision in 2009 the consortium was awarded the VisionAward for their efforts to further the cause of machine-vision applications.^[2] By this time the Japan Industrial Imaging Association has adopted CoaXPress to mature it into an official standard after which the first draft version 1.0 was presented in December 2010.^[3][4]

BNC connector (left) and DIN 1.0/2.3 connector (right)

The transmission medium for CoaXPress is coaxial cable with a characteristic impedance of 75 Ω. The maximum transmission distance is depending on the bit rate and the quality of the cable. RG-11, RG-6, RG-59, and other cable types can be used. It is also possible to reuse existing coaxial cable when upgrading from an analogue to a digital camera system.

The original connector for CoaXPress is a 75 Ω IEC 61169-8 BNC connector. The smaller DIN 1.0/2.3 connector was added in CoaXPress 1.1, and the Micro-BNC connector was then added to CoaXPress 2.0 for the new speeds faster than CXP-6. Most of recent camera and framegrabber products use either DIN 1.0/2.3 or Micro-BNC connectors and the IEC 61169-8 BNC has become rather rare. Solutions with a 5W5 connector have also been demonstrated, but this is not officially supported by the CoaXPress consortium.^[5][6]

CoaXPress is a scalable standard and can be used for connections from 1.25 Gbit/s up to 25 Gbit/s and more. Note that the following chart represents typical practical cable lengths; the CoaXPress specification only specifies the electrical characteristics of CXP cables for each speed standard, it does not explicitly specify maximum lengths.

CoaXPress admite un canal de enlace ascendente de baja velocidad desde la tarjeta capturadora de vídeo a la cámara. Este canal tiene una velocidad de bits fija de 20,833 Mbit /s para las versiones 1.0 y 1.1 del estándar, y de 41,667 Mbit /s para la versión 2.0. El canal utiliza codificación 8b/10b y puede utilizarse para el control de la cámara, el disparo y las actualizaciones de firmware.

Al utilizar la solución de cableado multicanal DIN 1.0/2.3, también se puede usar un enlace ascendente de alta velocidad opcional, que permite  una comunicación de enlace ascendente de 6,25 Gbit/s con la cámara. Esto se puede usar para un disparo muy preciso. ^{[ 5 ]}

La aplicación más común consiste en conectar cámaras a ordenadores (mediante una tarjeta de captura de vídeo ) en aplicaciones (como la visión artificial ) que implican la adquisición y el análisis automatizados de imágenes. Se han introducido algunas cámaras y tarjetas de captura de vídeo que admiten y utilizan el estándar de interfaz CoaXPress. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

Al menos dos empresas desarrollan dispositivos de controlador y ecualizador compatibles con CoaXPress: Microchip Technology (a través de su adquisición de EqcoLogic) y Macom . ^{[ 13 ] [ 14 ]} Estos dispositivos deben usarse con dispositivos FPGA para implementar el protocolo estándar CoaXPress. Dicha implementación estándar se ejecuta usando un núcleo IP FPGA, especialmente diseñado para este protocolo, mientras que se encarga de todas las características definidas por el estándar. Cada lado del sistema de visión, por ejemplo, la cámara o el capturador de imágenes, requiere un núcleo IP FPGA dedicado .

• Lista de velocidades de bits de la interfaz

• Sitio web oficial
• Estándar CoaXPress 1.0 Archivado el 16/01/2014 en Wayback Machine Estándar de la Asociación Japonesa de Imagen Industrial
• Estándar CoaXPress 1.1 Archivado el 16/01/2014 en Wayback Machine Estándar de la Asociación Japonesa de Imagen Industrial
• Estándar CoaXPress 1.1.1 Archivado el 20/12/2016 en Wayback Machine Estándar de la Asociación Japonesa de Imagen Industrial
• Estándar CoaXPress 2.0 Archivado el 2 de febrero de 2023 en Wayback Machine Estándar de la Asociación Japonesa de Imágenes Industriales
• Estándar CoaXPress 2.1 Archivado el 25/10/2021 en Wayback Machine Estándar de la Asociación Japonesa de Imagen Industrial
• El futuro de la visión artificial continúa: el Foro de Estándares Futuros , 19 de diciembre de 2012, adimec.com (versión anterior archivada el 2 de abril de 2015).