2.1 GMSL 接口技术简介目前，对于复杂化车载平台大量数据的传输问题，设计时一般常用的方法是增加并行总线来增加带宽或者提高频率，但是随着数据的增多，这给总线数据传输带来了巨大的压力，于是并行总线的劣势也显现出来了。用总线进行数据传输要求时序一致，对时序的要求十分严格。传统的并行总线通过提高频率对数据进行高速高宽带的传输，过高的提高频率会导致数据传输的频率难以和时钟频率匹配保持一致。同时布局布线的差异也会对时钟产生影响，难以做到同步，而且频率过高还会引起信号之间的相互干扰。但是使用串行传输就可以解决这个问题，因为只有一根信号线，不存在信号之间的时序和干扰问题，可以合理地提高频率来进行高速数据流传输。并且串行总线使用的是差分线传输技术，使数据传输更加精准，减小了误差[20]。目前对于高速视频数据流的传输基本都是采用的串行传输技术，因此，本文提出采用 GMSL 技术来进行车载视频数据传输，该技术能够有效解决数据高速和高带宽传输问题。 GMSL 技术是指由串行器和解串器组成的传输链路，即吉比特多媒体串行链路（Gigabit Multimedia Serial Links ，GMSL）。该串行链路方案使用 Maxim 公司推出的 MAX9291 和 MAX9288 组合成串行链路，用该链路对视频数据和音频数据进行传输，使用 50 欧姆同轴电缆或者 100 欧姆双绞线传输时传输距离可以达到 15 米[21]。其核心技术是串行器/解串器技术，利用串行器将并行的视频数据流串行化转换成串行的数据流，然后通过提高数据传输时钟频率用双绞线进行传输，最后通过解串器将串行的数据流解串恢复成并行的数据流给处理器[22]。此外，MAX9291 串行器集成有双向控制通道，利用此通道可以对芯片进行配置。GMSL 接口技术传输示意图如图 2.1。

2.2 GMSL 接口通信机理在正常工作模式中，当串行器程序中 Seren=1 时将视频数据和控制数据通过串行链路发送，当序列化程序中 Seren=0 时关闭数据发送。数据传输链路需要有效的 PCLK 才能运行，当 PCLK 无效时，该链路可用来配置串行器和解串器[23]。GMSL 技术通信原理图如图 2.2 所示，GMSL 相机将捕获到的图像信号通过 GMSL 接口输出后传输给串行器 MAX9291。传输的视频数据流包括图像的像素信息、行同步信号和帧同步信号。串行器接收到数据信息后，对信息进行串行化处理，将数据整理成包的形式，然后通过双绞线或者同轴电缆进行传输。在同轴电缆和双绞线中，数据的传输有两个方向，一个是向前通道用于传输数据流，另一个是向后通道用于接收主机发送的应答信号。在本系统中 GMSL 接口输出的视频信号通过串行链路传输给 FPGA 处理器，由 FPGA 对接收到的图像数据进行时间编码。FPGA 对图像数据编码完成后传输给 DM8168 处理器平台完成对原始视频数据 SATA 电子盘存储和压缩编码，然后将压缩编码的视频进行网络发送。

GMSL 相机采集的原始视频图像在应用层对视频图像进行白平衡、去噪声和色彩还原等图像处理方面的操作。在应用层对图像处理后的视频图像传输到组包层进行数据分割和重组，然后传输到协议层。GMSL 接口协议结构如图 2.7 所示。在协议层中会根据数据的不同类型和内容产生不同的包头和包尾校验序列。然后根据通道管理的参数设置将包头、数据和包尾组合成一个数据分配到每个通道。最后数据经过数模转换进入到物理层传输，当接收端接收到物理层输出的数据后，再按原来的数据包逆序解包得到原始的图像数据。