转自:GigE Vision简介_计算机视觉小菜鸟的专栏-CSDN博客_gige vision
GigE Vision是由AIA制定的通信协议,用来实现在机器视觉领域利用千兆以太网接口进行图像的高速传输。该标准是基于UDP协议,与普通网络数据包不同之处在于应用层协议,应用层协议采用GVCP(GigE Vision控制协议)和GVSP(GigE Vision流传输协议),分别用来对相机进行配置和数据流的传输。图像采集系统软件的实现就是基于这两种协议。下图所示为TIP/IP协议和GigE Vision协议的对比:
GigE Vision定义了主机如何发现、控制千兆以太网相机以及从一个或多个GigE相机采集图像。GigE Vision标准充分利用千兆以太网的几个特征:
(1) 采用5类双绞线,成本低,无需集线器就可以传输一百米,传输带宽高达125MByte/s
(2) 网络化:组建一个网络,可以从多个相机采集图像,所有相机共享同一个带宽;
(3) 支持巨帧模式:GigE Vision相机几乎都支持巨帧模式,运行数据包大小为9014个字节,传输大容量数据包效率高;
当一个GigE Vision设备上电后,它会尝试按照下面的顺序获得IP地址:
(1) 固定IP,如果分配了固定IP,将会采用该IP地址;
(2) DHCP服务器,如果没有被分配IP地址,它将在网络上搜索DHCP服务器,并请求分配IP地址;
(3) 如果上述两种方法都失败,它将自动假设一个169.254.x.x的IP地址,然后查询网络中该IP地址是否被占用,如果没有,则使用该IP,否则,重复该过程,直到找到一个没有被占用的IP地址;
由于相机可能在任何时候加入到网络中,所以驱动器必须有一些方法来搜索新的相机。为了实现该功能,驱动器会周期性地向网络中广播一个搜索消息包,每个兼容GigeVision的相机在收到该消息后都用自己的IP地址进行应答。下面的算法描述了设备搜索过程:
(1) 主机应用程序以广播的方式向网络中发送搜索消息帧,该消息帧中包含主机的MAC地址和IP地址;
(2) 网络中的所有GigE设备一直在GVCP端口侦听网络状态,当发现有搜索消息帧在网络中传输时就会接收该广播帧。对消息帧进行解包分析后,会将自身相关的配置信息填充到搜索应答器中,这些消息包含GigE设备型号、制造商、IP地址,MAC地址等,最后以单播的方式向主机发送搜索消息应答帧;
(3) 主机应用程序接收到该应答帧,根据需要进行相应的处理,即完成了一次网络GigE设备的搜索过程,相机搜索过程如下图所示:
GVCP协议:
GVCP允许应用程序配置和控制GigE相机,应用程序使用UDP协议发送命令,并等待设备响应,然后发送下一命令,该机制弥补了UDP协议的面向无连接缺点,保证了数据传输的完整性和可靠性。
GVSP协议:
该协议定义了GVSP发射机如何发送图像数据、图像状态等信息到GVSP接收机,GVSP数据包总是在GVSP发射机和接收机之间传输。GVSP通过GVCP对数据包的传输提供了一种可靠性机制。