DE102005057001A1

DE102005057001A1 - 1394-PCI Express-Adapter mit sieben Ports und interner/externer Triggersteuerung

Info

Publication number: DE102005057001A1
Application number: DE102005057001A
Authority: DE
Inventors: Toni Zeitler
Original assignee: Simi Reality Motion Systems GmbH
Current assignee: Simi Reality Motion Systems GmbH
Priority date: 2005-06-22
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2006-12-28

Abstract

Aufgabe der Erfindung ist die Datenaufnahme mehrerer Geräte mit großer Datenmenge über einen PCI-Express-Adapter auf dem Computer. Als wesentliche Aufgabe der Erfindung kann die gleichzeitige und durch ein Triggersignal sichergestellte synchrone Videoaufnahme von mindestens vier geeigneten Videokameras pro Adapter auf dem Computer gesehen werden. Dadurch können hohe Kosten für externe Bauteile, die zur Triggerung geeignet sind, sowie mehrere Rechner vermieden werden. Durch eine interne Triggerung können auch mehrere Karten synchronisiert werden. DOLLAR A Die angegebene Erfindung betrifft einen vom Antragsteller entwickelten 1394-Adapter, der sieben 1394-Ports (6) sowie einen Ausgang für ein variabel steuerbares Triggersignal (5) zur Verfügung stellt und über die PCI-Express-Schnittstelle (3) angeschlossen werden kann. Damit können pro Adapter bis zu sieben Geräte angeschlossen und verarbeitet werden. Auf dem Adapter befinden sich vier eigenständige 1394-Controller (7) und somit vier unabhängige 1394-Busse, mit einer Bandbreite von 50 MB/s. Mit dem Triggersignal können alle eventuell angeschlossenen Kameras mit entsprechender Funktionalität zur synchronen Bildaufnahme angesteuert werden. DOLLAR A In der videobasierten Bewegungsanalyse und Bewegungserfassung ist eine möglichst hohe Anzahl verschiedener Blickwinkel, die von Videokameras synchron aufgezeichnet werden müssen, von großer Bedeutung. In jedem weiteren Gebiet, in dem schnelle Aufnahme und Weiterverarbeitung von großen ...

Description

Zusammenfassung

Die FireWire-Schnittstelle nach IEEE 1394 ermöglicht den Datenaustausch zwischen Geräten zur elektronischen Datenverarbeitung mit hohen Datenraten wie DVD-Laufwerken, Scannern, Festplatten oder Kameras mit einem Computer. Diese spezielle Schnittstelle wird benutzt, um die enormen Datenmengen solcher Geräte, die an den Computer angeschlossen werden, zu bewältigen.

Problem dabei ist, dass vor allem in der Bildverarbeitung zum Zwecke der Bewegungsanalyse, die Anzahl der möglichen Kameras die an den Computer angeschlossen werden können mit den bisherigen Boards nicht ausreichend ist. Hinzu kommen zusätzliche hohe Kosten um für die Synchronität spezieller Kameras mittels Triggerboxen zu sorgen. Momentan existieren 1394-Adapter, die maximal vier 1394-Ports zum Dateneingang zur Verfügung stellen, wobei jeweils zwei Ports einem eigenständigen 1394-Controller zugeordnet sind. Außerdem verfügen die bisherigen 1394-Adapter lediglich über eine herkömmliche PCI-Schnittstelle (32 oder 64 Bit Busbreite). Eine Karteninterne Triggerung gibt es bisher nicht.

Die angegebene Erfindung betrifft einen vom Antragsteller entwickelten 1394-Adapter, der sieben 1394-Ports (6) sowie einen Ausgang für ein variabel steuerbares Triggersignal (5) zur Verfügung stellt und über die PCI-Express-Schnittstelle (3) angeschlossen werden kann. Damit können pro Adapter bis zu sieben Geräte angeschlossen und verarbeitet werden. Auf dem Adapter befinden sich vier eigenständige 1394-Controller (7), und somit vier unabhängige 1394-Busse, mit einer Bandbreite von 50MB/s. Mit dem Triggersignal können alle eventuell angeschlossenen Kameras mit entsprechender Funktionalität zur synchronen Bildaufnahme angesteuert werden.

Technisch wären mit den verwendeten Bauteilen 4 bis 12 1394-Ports realisierbar. Aus Platzgründen auf dem Anschlussblech und um den Adapter für möglichst viele Computer kompatibel zu halten, wird die Anzahl der Ports auf sieben reduziert.

Als wesentliche Aufgabe der Erfindung kann die gleichzeitige und durch das Triggersignal sichergestellte synchrone Videoaufnahme von mindestens vier geeigneten Videokameras pro Adapter auf dem Computer gesehen werden. Die Architektur erlaubt ebenso eine sofortige Weiterverarbeitung der Videodaten und Datenspeicherung noch während der Aufnahme. Weiterhin stellt der Adapter vier unabhängige 1394-Busse zur gleichzeitigen Verwendung zur Verfügung, was den Anschluss beliebiger 1394-Geräte mit in Summe vierfacher maximaler Bandbreite eines einzelnen 1394-Busses erlaubt. Außerdem können Geräte, insbesondere Kameras, durch den externen Triggerausgang synchronisiert werden. Das ist speziell in der Bewegungs- und Ablaufanalyse extrem wichtig.

Hintergrund:

In der videobasierten Bewegungsanalyse und Bewegungserfassung ist eine möglichst hohe Anzahl verschiedener Blickwinkel, die von Videokameras die synchron aufgezeichntet werden müssen, von großer Bedeutung.

Der Adapter ermöglicht den Anschluss von bis zu sieben Kameras über IEEE 1394 (FireWire) an den Computer. Bei entsprechender Leistung und Verfügbarkeit von PCI-Express-Slots des Computers können beliebig viele dieser Adapter an den Computer angeschlossen werden. Damit wird der Anschluss einer theoretisch beliebigen Anzahl von Kameras an den Computer möglich, die durch das gelieferte Triggersignal synchron aufzeichnen können. Die Synchronisierung mehrerer der 1394-Adapter untereinander wird durch die interne Triggerschnittstelle sichergestellt.

Ein entscheidender Vorteil der Erfindung ist, die hohe mögliche Zahl von anschließbaren Geräten. Außerdem die karteninterne Triggerung. Damit muss kein eigenständiges Bauteil für die Synchronisation mehrerer Geräte, insbesondere Kameras, verwendet werden.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die angefügte Zeichnung beschrieben.
Sieben Ports IEEE 1394 in stehender Steckverbindungsanordnung (6) werden über vier Stück IEEE 1394 Controller (7), auf eine PCI Express Bridge (4), auf den PCI Express Bus am Computer umgesetzt. Zusätzlich wird über einen externen Triggerausgang (5), vornehmlich in Form einer RJ45 Buchse, ein variabel steuerbares Triggersignal abgegeben. Damit können externe Geräte, speziell für die Bildverarbeitung, synchronisiert werden. Außerdem bietet die Baugruppe eine interne Triggerschnittstelle (1) um andere an den Computer angeschlossene Karten synchronisieren zu können. Das Triggersignal wird von einem Trigger Generator abgegeben (2), der ein variabel steuerbares Triggersignal, dass von einer Software gesteuert werden kann abgibt. Der Bereich des Triggersignal liegt im Bereich zwischen 0,1 Hz bis 10 kHz bei Schritten in 0,1 Hz.

Claims

1394 Adapter zum Anschluss von Firewire Geräten an den Computer dadurch gekennzeichnet, dass über sieben Ports bis zu sieben Geräte insbesondere Kameras, angeschlossen werden können. Außerdem dadurch gekennzeichnet, dass die Karte über vier eigenständige 1394-Bus-Controller verfügt und über die PCI-Express Schnittstelle an den Computer angeschlossen wird. Außerdem über einen eigenen Triggerausgang verfügt, der mit einem von der Karte generiertem Triggersignal dazu dient Geräte, insbesondere Bildverarbeitungsgeräte, zu synchronisieren. Dieses kann auch über die interne Triggerschnittstelle abgegeben werden, um andere an den Computer angeschlossene Karten zu synchronisieren.

1394 Adapter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der Karte 4 eigenständige 1394-Bus-Controller befinden, somit mit einer Bandbreite von insgesamt 200 MB/s aufgenommen und durch die PCI Express Schnittstelle noch während der Datenaufnahme mit 250 MB/s zur Weiterverarbeitung an den Computer weiter gegeben werden kann

1394 Adapter nach Anspruch 2 bei der das Triggersignal über ein serielles Protokoll Softwarebasiert getaktet werden kann.

1394 Adapter nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet das die Karte sieben IEEE 1394 Ports in sechs – poliger, stehender Steckverbindung auf PCI Express *1 umsetzt, um genug Platz für den Anschluss der Firewirekabel auf dem Anschlussblech zu garantieren